Réaction au feu de bois massifs en parements extérieurs

RAPPORT D’ETUDE
REACTION AU FEU DE BOIS MASSIFS EN PAREMENTS
EXTERIEURS ET INTERIEURS
Demandeur(s) de l'étude
Direction de l’Habitat de l’Urbanisme et des Paysages
Arche de la Défense – Arche Sud
FR-92055 Paris La Défense Cedex 04
L’interprofession France Bois Forêt
10, Avenue de Saint-Mandé
FR-75012 Paris
Auteur(s)
Vérificateur(s)
Version
Date
Jean-Marie GAILLARD
(FCBA)
Martial BONHOMME (CSTB)
1.0
31/12/2011
Stéphane HAMEURY
(CSTB)
Serge LENEVE (FCBA)
Jean-Marie GAILLARD
Pôle Industrie Bois Construction
Service Consultance Innovation et Appui Technique
Institut Technologique FCBA
Allée de Boutaut – BP 227
33 028 Bordeaux Cedex
 : 05.56.43.63.98
@ : [email protected]
 : www.fcba.fr
Martial BONHOMME
Département Sécurité, Structure et Feu
Division Etudes et Essais Réaction Feu
Centre Scientifique et Technique du Bâtiment
84 avenue Jean Jaurès - Champs-sur-Marne
FR-77447 Marne-la-Vallée Cedex 2
 : 01.64.68.83.30
@ : [email protected]
 : www.cstb.fr
2
SOMMAIRE
1.
Introduction ...................................................................................................................4
1.1 Contexte de l’étude .................................................................................................4
1.2 Objectif de l’étude ...................................................................................................4
1.3 Contributions et partenaires de l’étude ...................................................................5
2. Documents de référence ..............................................................................................5
3. Exigences réglementaires à satisfaire ..........................................................................6
3.1 Etat réglementaire et harmonisation européenne ...................................................6
3.2 Protocole d’essai européen SBI..............................................................................9
3.3 Les classements conventionnels des lames en bois massifs ...............................12
4. Méthode......................................................................................................................15
4.1 Approche méthodologique ....................................................................................15
4.2 Paramètres retenus et choix effectués .................................................................16
4.3 Montage des éprouvettes .....................................................................................17
4.4 Référencement des éprouvettes ...........................................................................19
4.5 Epreuve de Vieillissement ....................................................................................22
5. Résultats.....................................................................................................................26
5.1 Résultats des essais sans vieillissement ..............................................................26
5.1.1 Mesures SBI : Phase 1 ..................................................................................26
5.1.2 Mesures du Pouvoir Calorifique Supérieur (PCS). .........................................28
5.1.3 Décisions du comité technique.......................................................................29
5.1.4 Mesures SBI : Phase 2 ..................................................................................29
5.2 Résultats des essais sans vieillissement ..............................................................31
5.2.1 Mesures d’humidité de l’air et du bois ............................................................31
5.2.2 Mesures SBI...................................................................................................34
6. Analyse .......................................................................................................................35
6.1 Impact/influence des paramètres de l’étude sur le classement SBI ......................35
6.1.1 Essence de bois .............................................................................................35
6.1.2 Masse volumique des lames de bois massifs ................................................37
6.1.3 Profil d’usinage/ Géométrie des lames ...........................................................37
6.1.4 Etat de surface/ Usinage ................................................................................40
6.1.5 Sens du montage vertical ou horizontal .........................................................41
6.1.6 Humidité du bois ............................................................................................42
6.1.7 Mode de séchage ...........................................................................................44
6.1.8 Vieillissement du bardage extérieur ...............................................................45
7. Conclusion Générale ..................................................................................................47
8. Annexes 1 : Profils d’usinage .....................................................................................49
9. Annexes 2 : débit calorifiques (RHR) ..........................................................................52
9.1.1 Epicéa ............................................................................................................52
9.1.2 Douglas ..........................................................................................................53
9.1.3 Comparatif essence .......................................................................................57
9.1.4 Influence du séchage .....................................................................................58
9.1.5 Essais Influence du vieillissement accéléré ...................................................59
10. Annexes 3 : –ccartographie des ambiances climatiques en france ..........................60
3
1. INTRODUCTION
1.1 Contexte de l’étude
Dans le cadre des politiques de soutien au développement des matériaux bio-sourcés dans le
bâtiment, les Pouvoirs Publics souhaitent recenser les actions potentielles de stimulation du
développement d‟une offre à base de solutions bois, à l‟adresse des constructeurs et des
industriels, tant sur le champ du neuf que pour celui de la rénovation. Cette orientation
volontariste, cohérente avec les conclusions du Grenelle de l‟environnement, se heurte au
constat de faiblesses de la filière bois française à soutenir la R&D, en particulier en matière de
sécurité incendie des ouvrages faisant appel au matériau bois.
Dans ce contexte, la Direction de l'Habitat, de l'Urbanisme et des Paysages a confié au CSTB et
à l‟Institut Technologique FCBA en 2009, un programme d'étude pour identifier les obstacles
réglementaires et normatifs en France à l‟usage du bois construction. Ce programme d‟étude a
abouti à la publication d‟un rapport en juin 2009 :
http://www.logement.gouv.fr/IMG/pdf/Rapport_Obstacles_Bois_construction_cle2527d1.pdf
Ce rapport propose un faisceau d‟actions susceptibles de nourrir l‟engagement de l‟État
transcrit dans l‟article 29 du projet de loi de programme des engagements du Grenelle
Environnement, ou « Grenelle 1 », engagement visant entre autre « à adapter les normes de
construction à l‟usage du bois […] ».
Un frein recensé dans ce rapport concerne plus particulièrement la performance de réaction au
feu des systèmes de revêtement extérieur (bardage) et/ou intérieur (lambris) en lames de bois
massif, qui n‟atteint pas systématiquement l‟exigence requise en fonction de la destination
dans l‟ouvrage, notamment pour les bâtiments de plus de trois niveaux à usage privatif, les
façades des Etablissements Recevant du Public ne répondant pas à l‟exigence du C+D, ou
encore les revêtements intérieurs verticaux des Etablissements Recevant du Public (exigence
M2).
Un levier d‟action potentiel consiste à étudier la susceptibilité de certaines essences de bois
massifs à atteindre la performance de réaction au feu requise M2 (ou Euroclasse C) par un
mode de préparation spécifique de l‟état de surface et/ou du profil d‟usinage sans recourir aux
traitements d‟ignifugation.
1.2 Objectif de l’étude
L‟objet de la présente étude est d‟évaluer la performance de divers bardages en matière de
réaction au feu établie selon le système de classification européen harmonisé, dit des
Euroclasses. Celui-ci est utilisé pour exprimer la performance réaction au feu des produits de
construction, mis sur le marché sous marquage CE, afin d‟attester leur aptitude à être
incorporés dans des ouvrages qui satisfont les exigences essentielles de la Directive
européenne (89/106/CEE).
L‟objectif premier consiste à établir, la performance de réaction au feu de divers revêtements
extérieurs, constitués de lames de bardage en bois massif en jouant sur les différents
4
paramètres précités afin d‟éclairer les choix judicieux pouvant potentiellement permettre
d‟atteindre une performance de réaction au feu M2 (Euroclasse C).
En complément du premier objectif, nous avons mesuré l‟influence du vieillissement à
l‟extérieur selon une norme européenne reconnue, sur la réaction au feu d‟un système (un
profil et une essence : douglas) et l‟évolution du taux d‟humidité du bois pendant un an
d‟exposition en configuration de bardage extérieur.
1.3 Contributions et partenaires de l’étude
L‟Institut Technologique FCBA et le CSTB, ont œuvré en complémentarité sur 2010 et 2011
pour mener à terme cette étude.
Un Comité Technique a été constitué afin de suivre et d‟orienter les travaux en fonction des
résultats intermédiaires obtenus. Ce Comité Technique a associé des professionnels collectant
la CVO (Contribution Volontaire Obligatoire), les experts des deux organismes techniques
(CSTB, FCBA) ainsi que les représentants de la Direction de l‟Habitat, de l‟Urbanisme et des
Paysages.
Les professionnels suivants ont contribué à l‟étude, en tant que membres du Comité
Technique :

France Bois Forêt / Le Commerce du Bois (représenté par Mr Richard CLOUARD) ;

Syndicat FRANCE Douglas (représenté par Mr Sylvain LE PETIT).
Le présent rapport a été rédigé par les personnes suivantes:

Le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB), représenté par M. Martial
BONHOMME & M. Stéphane HAMEURY ;

L'Institut Technologique Forêt Cellulose Bois-construction Ameublement (FCBA),
représenté par Mme Véronique GEORGES, M Jean Marie GAILLARD, M. Serge LENEVE &
M. David BETTOIA.
2. DOCUMENTS DE REFERENCE
Arrêté du 31 janvier 1986 relatif à la protection contre l'incendie des bâtiments d'habitation.
Arrêté du 25 juin 1980 portant approbation des dispositions générales du règlement de
sécurité contre les risques d'incendie et de panique dans les établissements recevant du public.
Arrêté du 21 Novembre 2002 relatif à la réaction au feu des produits de construction et
d‟aménagement.
Arrêté du 24 septembre 2009 portant approbation de diverses dispositions modifiant le
règlement de sécurité contre les risques d‟incendie et de panique dans les établissements
recevant du public.
Arrêté du 24 mai 2010 portant approbation de diverses dispositions complétant et modifiant
le règlement de sécurité contre les risques d‟incendie et de panique dans les établissements
recevant du public.
5
NF EN 13501-1 novembre 2002 : classement de réaction au feu des produits et éléments
de construction.
NF EN ISO 11925-2 : Essais de réaction au feu des produits de construction - Allumabilité
des produits de bâtiment soumis à l'incidence directe de la flamme (Partie 2 : Essai à l'aide
d'une source à flamme unique).
NF EN 13823 : Essais de réaction au feu des produits de construction - Produits de
construction à l'exclusion des revêtements de sol exposés à une sollicitation thermique
provoquée par un objet isolé en feu.
NF EN 13238 : Essais de réaction au feu des produits de construction - Mode opératoire du
conditionnement et règles générales de sélection des substrats.
NF EN 14915 : Lambris et bardages en bois - Caractéristiques, évaluation de conformité et
marquage – 2006.
Cahier du CSTB 3168 - Livraison 404 : Les Euroclasses de réaction au feu, les essais
retenus pour leur attribution, les conséquences pour les produits de construction français 1999.
Cahier du CSTB 3372 - Livraison 423 : situation des revêtements en bois massifs dans le
système des Euroclasses de réaction au feu.
Cahier du CSTB 3468 - Livraison 441 : Traitements ignifugés pour revêtements en bois
massifs employés à l‟extérieur et durabilité – Analyse détaillée de quelques exemples - Juilletaoût 2003.
Irabois : Réaction au feu des bois massifs – 2004.
Report CWFT 055 : Fire tests of wood panelling and cladding according to EN 13823:2002
(SBI) test procedure, VTT Research Reports No RTE 2236 /03 and RTE 4212 /03, 2003.
NF EN 927-3 : Peintures et vernis –produits de peintures et systèmes de peinture pour le bois
en extérieur Partie 3 : essai de vieillissement naturel.
DTU 51-4 : Platelages extérieurs en bois.
3. EXIGENCES REGLEMENTAIRES A SATISFAIRE
3.1 Etat réglementaire et harmonisation européenne
Comme le précise le Cahier du CSTB 3468, en France, dans le secteur du bâtiment, la notion
de réaction au feu est définie par le Code de la construction et de l'habitation (articles R.121-2
et R.121-3). Celui-ci précise que « les différentes catégories de la classification, les conditions
d'essais et la compétence des différents laboratoires chargés d'y procéder, sont fixées par des
arrêtés du ministre de l'Intérieur ».
Cette classification comporte cinq niveaux de performance, répertoriés par une lettre unique M
(matériau) et un chiffre, nombre entier compris entre 0 et 4.
Les matériaux classés en catégorie M0 sont ceux dont le pouvoir calorifique supérieur est
faible, c'est-à-dire inférieur ou égal à 2,5 MJ.kg-1. Cette catégorie de matériaux très peu
combustibles n'est bien évidemment pas accessible aux différentes essences de bois ou aux
matériaux dérivés du bois, lesquels contiennent en moyenne, à l'état anhydre, 50% de
6
carbone, 42% d'oxygène, 6% d'hydrogène, 1% d'azote et 1% de cendres. De ce fait, les bois
présentent des valeurs de PCS voisines de 16 MJ.kg -1.
Les matériaux combustibles sont donc classés dans l'une des catégories de performance M1 à
M4, voire non classés s'ils ne satisfont pas aux critères d'accession à la catégorie M4.
Ces quatre catégories correspondent à un couple (inflammabilité/combustibilité) dont l'une des
composantes au moins s'aggrave lorsque le chiffre catégoriel croit.
Ainsi, les planches et avivés de bois massif, provenant d'essences issues de régions
tempérées, sont majoritairement classés en catégorie M3 ou M4.
De ce fait, une annexe (n° 3) à l'arrêté de 2002, relatif à la réaction au feu, attribuait aux
matériaux bois un classement conventionnel sans recourir à essai de justification. Pour ce
faire, on distingue les essences de bois de feuillus et de résineux, ainsi qu'un seuil d'épaisseur
de planches. Au-delà de ce seuil (18 mm pour les bois résineux,14 mm pour les bois feuillus)
le classement conventionnel passe de M4 à M3.
Cette amélioration de classement peul apparaître paradoxale car la masse surfacique
combustible augmente avec l'épaisseur. Cette amélioration résulte du fait que, au-delà d'une
certaine épaisseur, les planches de bois, issues d'une essence donnée, ne percent pas durant
les 20 minutes d'épreuve de rayonnement dite « à l'épiradiateur » (NF P 92-501) ; aussi,
l'absence d'inflammation au dos des planches leur permet de passer de la catégorie M4 à la
catégorie M3.
La mise en application du système des Euroclasses est par la suite devenue effective en 2003
suivant l'enchaînement événementiel suivant :
La mise en application du système des Euroclasses est par la suite devenue effective en 2003
suivant l'enchainement événementiel suivant:

23 février 2000 publication au Journal officiel des Communautés européennes d'une
décision de la Commission (2000/147/CE) qui définit la classification de réaction au feu
en termes d'Euroclasses ;

5 novembre 2002 : prise d'effet de la norme NF EN 13501-1, laquelle transpose, dans
le système normatif français, la norme européenne qui explicite le système des
Euroclasses et qui avait été publiée en version anglaise en février 2002 ;

21 novembre 2002 : signature du nouvel arrêté ministériel relatif à la réaction au feu,

20 décembre 2002 : prise d'effet de la norme NF EN 13823, laquelle transpose, dans le
système normatif français, la norme européenne qui décrit la procédure d'essai SBI,
l'appareillage et les grandeurs à mesurer ou à calculer en vue de prononcer le
classement ;

31 décembre 2002 : publication au Journal officiel de la République française du nouvel
arrêté ministériel relatif à la réaction au feu, signé conjointement par les ministres de
l'intérieur et de l'industrie.
La classification principale est relative à l'évaluation de la contribution des produits de
construction au développement du feu. Elle comporte six classes de performance. A1 et A2,
7
dédiées aux produits peu combustibles, ne sont pas accessibles aux bois massifs qui très
généralement seront classés D.
On constate qu'en regard de l„exigence M2, la classification européenne correspondante est
l'Euroclasse C. Ces niveaux de performance impliquent à priori ignifugation pour les bois
massifs, cas mis à part du Mélèze, essence tempérée dont la performance de réaction au feu
a été mesurée sous certaines conditions M2 ou Euroclasse C sans traitement d‟ignifugation
conféré.
Dans les règlements de sécurité incendie précités, l'aspect production fumigène n'est pas
considéré, d'où l'acceptation de l'une quelconque des trois classes « fumée » (s1, s2, s3) des
Euroclasses.
Quant à la chute de matière enflammée (classification d), trois cas sont considérés par le
système européen : son absence (d0), son observation effective avec persistance, faible (d1)
ou plus durable (d2), de la combustion avec flamme des débris tombés au sol. Pour les bois
massifs, la performance est très généralement d0, voire d1 dans certains cas de résineux qui
brûlent avec projection de débris enflammés.
Figure 1 : Tableau de transposition Euroclasse et classement M (extrait de l’arrêté du 21 nov. 2002)
8
3.2 Protocole d’essai européen SBI
L‟appareil d‟essai SBI (Single Burning Item) a été créé spécifiquement pour les besoins de
l‟harmonisation européenne. Ainsi, contrairement aux autres appareils d‟essais qui sont des
adaptations de normes internationales préexistantes utilisées dans différents états membres,
celui-ci est totalement nouveau. L‟appareil d‟essai SBI est utilisé pour évaluer les
performances de réaction au feu des produits utilisés en parois verticales, plafonds et
rampants.
Il s‟agit d‟un essai pour produits de construction exposés à une sollicitation thermique
provoquée par un Objet isolé en feu (OIF ou SBI). Le protocole d‟essai est défini dans la norme
européenne NF EN 13823.
On utilise un appareil d'essai constitué d'un chariot, d'un bâti, de brûleurs, d'une hotte… Une
éprouvette, constituée de deux ailes verticales formant un angle droit, est exposée à la
flamme d'un brûleur placé au pied de l‟angle formé par les 2 ailes (“brûleur principal”). La
flamme est due à la combustion de gaz propane injecté au travers d'un lit de sable de manière
à produire un débit calorifique de (30,7  2,0) kW.
La performance de l‟éprouvette est évaluée sur une durée de 20 minutes. Les critères de
performance sont les suivants : production de chaleur, production de fumée, propagation
horizontale du front de flamme et chute de gouttelettes ou débris enflammés.
Une courte période avant allumage du brûleur principal est nécessaire pour mesurer le débit
calorifique du brûleur seul ; cette mesure est réalisée en utilisant un brûleur identique, placé à
distance de l'éprouvette (“brûleur auxiliaire”).
Certaines mesures sont réalisées automatiquement, d‟autres résultent de l'observation
visuelle. Le conduit d‟extraction est équipé de capteurs destinés à mesurer la température,
l‟atténuation de la lumière, les fractions molaires O2 et CO2, ainsi qu‟une pression différentielle
induite par le débit des effluents gazeux qui s'écoulent dans le conduit d'extraction. Ces
grandeurs sont enregistrées automatiquement et exploitées pour calculer le débit volume, le
débit calorifique (RHR en anglais) et le débit de fumée (RSP en anglais).
La propagation horizontale du front de flamme et la chute de gouttelettes ou particules
enflammées font l‟objet d'une observation visuelle et sont notées sur la fiche d'enregistrement.
Le rapport d‟étude utilise par la suite des terminologies propres à l‟essai SBI qui sont définies
ci-après:
THR600s : quantité de chaleur due à la combustion de l‟éprouvette pendant les 600 premières
secondes d‟exposition à la flamme du brûleur ;
LFSedge : propagation de flamme latérale le long de la grande aile de l‟éprouvette jusqu‟à la
rive externe de cette dernière à une hauteur comprise entre 500 et 1000 mm durant les
premières 1500 secondes ;
TSP600s : quantité de fumée produite par l‟éprouvette pendant les 600 premières secondes
d‟exposition à la flamme du brûleur ;
FDP : chute au sol de gouttelettes / particules enflammées hors de la zone du brûleur ;
9
FIGRA : Indice de vitesse de développement du feu ;
SMOGRA : Indice de vitesse de développement des fumées.
Figure 2 : Principe de l’essai SBI.
Critères de performance :
Les contributions énergétique et fumigène du produit sont déterminées en soustrayant aux
valeurs mesurées la contribution du brûleur. On représente l‟évolution en fonction du temps du
débit calorifique et du débit de fumées. On détermine alors des critères relatifs à l‟accélération
de la production de chaleur ou de fumées et à la quantité totale produite en dix minutes.
Figure 3 : Représentation graphique des grandeurs physiques mesurées dans l’essai SBI.
10
Détermination de l’Euroclasse à partir des résultats à l’essai SBI :
Les résultats obtenus à l‟essai SBI sont placés dans le plan FIGRA- THR600s, comme
représenté sur le diagramme de la Figure 4.
Euroclasse E : lorsque FIGRA est supérieur à 750 W·s-1, le produit peut être classé E
sous réserve d‟avoir satisfait aux critères de l‟essai d‟allumabilité (NF EN ISO 11925 2).
 L‟obtention des Euroclasses B, C et D repose sur les résultats de deux essais :
allumabilité (NF EN ISO 11925 -2) et essai SBI ; pour ce dernier les critères de
classement sont les suivants :
o Euroclasse D : FIGRA ≤ 750 W·s-1
o Euroclasse C : FIGRA ≤ 250 W·s-1, THR600s ≤ 15 MJ et la propagation latérale
du front de flamme n‟atteint pas l‟arête verticale de la grande aile de
l‟éprouvette.
o Euroclasse B* : FIGRA ≤ 120 W·s-1, THR600s ≤ 7,5 MJ et la propagation latérale
du front de flamme n‟atteint pas l‟arête verticale de la grande aile de
l‟éprouvette.
Classement « gouttes ou débris enflammés » :
 Classe d0 = pas de goutte ou débris enflammé avant 600s ;
 Classe d1 = pas de goutte ou débris enflammé persistant plus de 10s avant 600 s
 Classe d2 = produits qui ne sont ni d0 ni d1, ou pour lesquels le papier a été enflammé
lors de l‟essai d‟allumabilité (NF EN ISO 11925-2).

* ou mieux en fonction des résultats aux essais de non-combustibilité (NF EN ISO 1182) et de
mesure du pouvoir calorifique supérieur (voir NF EN ISO 1716).
Figure 4 : Plan FIGRA – THR600s
11
Détermination de la classe de fumées à partir des résultats à l’essai SBI :
Les résultats obtenus à l‟essai SBI sont placés dans le plan SMOGRA-TSP600s, comme
représenté en Figure 5.



Classe s1 : produits dont le SMOGRA ≤ 30 m²·s-2 et le TSP600s ≤ 50 m²
Classe s2 : produits dont le SMOGRA ≤ 180 m²·s-2 et le TSP600s ≤ 200 m² ;
Classe s3 : produits qui ne sont ni s1 ni s2.
Figure 5 : Plan SMOGRA – TSP600s
3.3 Les classements conventionnels des lames en bois massifs
A ce jour, les lames en bois massif sont généralement classées conventionnellement
Euroclasse D (M3). Pour satisfaire les exigences de réaction au feu M2, un traitement ignifuge
est systématiquement appliqué aux bardages en bois. Ce traitement est efficace pour les
parements intérieurs mais implique certaines contraintes (esthétique) et peut constituer un
obstacle à la prescription du bois dans un contexte d‟exigences environnementales. Par contre
pour les parements extérieurs, l‟efficacité du traitement n‟a pas fait, pendant des décennies,
l‟objet d‟études permettant de valider sa durabilité dans le temps. Cette piste est seulement
investiguée depuis peu de temps (demande du Ministère de l‟intérieur courant 2011).
Les parements extérieurs doivent, notamment pour les bâtiments de plus de trois niveaux à
usage privatif, satisfaire les exigences réglementaires « feu » appliquées aux façades, soit le
niveau M2 (selon le référentiel national de réaction au feu) qui peut être obtenu par une
évaluation basée sur les Euroclasses (niveau C). En ce qui concerne les établissements
recevant du public, il est systématiquement exigé un classement C (M2) si le bâtiment a plus
d‟un étage, excepté en cas d‟application de la règle du C+D au travers de laquelle l‟exigence
Euroclasse D (M3) est requise.
12
Les parements intérieurs doivent également être classés Euroclasse C (M2) pour satisfaire les
exigences des parois verticales des établissements recevant du public.
La norme harmonisée NF EN 14915 définit pour les parements intérieurs ou extérieurs des
classements conventionnels. La Figure 6, reprise de la norme NF EN 14915, permet aux
industriels de commercialiser les produits avec un marquage CE et de déclarer la Classe de
réaction au feu D-s2,d0 ou D-s2,d2 sans avoir à réaliser d‟essais privés en respectant les
conditions associées à ce classement : masse volumique, épaisseur nominale et minimale
(élégie), montage,…
Le montage a une importance primordiale sur l‟atteinte ou non de la performance, il est à
noter que sur la figure 6, il apparaît uniquement des classement conventionnel Euroclasse DS2, d0 pour une configuration avec lame d‟air ouverte sur un support (sous couche dans le
texte de la norme) classé A2-S1,do. Ce qui valide des bardages bois sur supports
incombustibles tels que Béton, Brique, Parpaing….
Par contre dans les systèmes constructifs à ossature bois (montage avec support D-S2,d0) et
bardages bois rapportés, le tableau de la norme NF EN 14915 (figure 6 ) n‟apportent pas de
solution conventionnelle.
13
Figure 6 : NF EN 14915 - Classe de performance de réaction au feu
Remarque : pour les lambris et bardage d‟épaisseur 18mm, il faut lire dans les conditions
d‟utilisations finales : sans ou avec lames d‟air à cavité ouverte conformément à la décision de
la Commission Européenne du 06 mars 2006 (2006/213/EC).
14
4. METHODE
4.1 Approche méthodologique
Le programme d‟étude s‟articule autours de 4 étapes clés définies ci-après :
Le contenu technique de l‟étude est réparti en 4 tâches précisées ci-après :

Tâche 1 : Analyse de l‟influence des caractéristiques du matériau bois, potentiellement
influentes sur le comportement en réaction au feu (densité, mode de débit, présences
aubieuses..).

Tâche 2 : Analyse de l‟influence de la géométrie des profils sur les parements extérieurs
et intérieurs en vue d‟obtenir un comportement en réaction au feu du niveau de
l‟Euroclasse C.

Tâche 3 : Vérification de la performance de réaction au feu des bardages après un an
de vieillissement naturel.

Tâche 4 : Exploitation des résultats et définition du profil recherché répondant aux
critères associés à un classement Euroclass C.
15
4.2 Paramètres retenus et choix effectués
Cette phase préalable a résulté d'une définition paramétrique menée en concertation avec le
Comité Technique de l'étude.
L‟étude porte sur quatre essences: Douglas (Pseudotsuga-menziessi), Mélèze (Larix decidua),
Châtaignier (Castanea sativa) et épicéa (Picea excelsa).
Pour chacune des essences, différents profils d‟usinage ont été retenus comme définis dans le
Tableau 1.
DOUGLAS
EPICEA


Elégie STD

PROTO ROND

FOREZ


Elégie-arrondie
(19MM)

Elégie-arrondie
(21mm)
EMBREVEMENT
(Type Mi Bois)
Tableau 1 : Profils d’usinage et essence de bois.
La géométrie de chaque
rapport.
MELEZE

CHATAIGNIER

profil de bardage du Tableau 1 est

définie
en annexe 1 de ce
Seuls des bois bruts de finition sont étudiés sans traitement d‟ignifugation particulier. Les
lames d‟épicéa font l‟objet d‟un traitement de préservation certifié CTB A +, appliqué par
pulvérisation en filière pour un usage en classe d‟emploi 3.
Par ailleurs, l‟‟influence des paramètres suivants a été étudiée:





Sens de montage en lames verticales ou horizontales ;
Masse volumique ;
Taux d‟humidité par l‟intermédiaire d‟un conditionnement préalable avant essai des
lames de bois massifs :
o 23°C et 50%HR conformément à la norme NF EN 13238, correspondant à une
humidité d‟équilibre du bois de 9,5 à 10% ;
o 23°C et 85%HR correspondant à l‟humidité d‟équilibre des bardages extérieurs ;
o 20°C et 65%HR correspondant à une humidité d‟équilibre du bois à 12% ;
o 18°C et 70%HR correspondant à une humidité d‟équilibre du bois à 14% ;
Mode d‟usinage de la surface :
o Rabotage qui conduit à une surface lisse ;
o Rabotage et Brossage qui conduit à une surface structurée et légèrement en
relief ;
Mode de séchage ;
L‟influence du mode de séchage sur le comportement en réaction au feu des lames de bois
massifs est regardée sur 2 types de séchages pour une seule essence (Douglas):
16


Séchoirs à température ambiante (TA); durant tous le cycle de séchage la température
du séchoir est maintenue constante (25 à 40 °C maxi) et l‟humidité relative de l‟air
fluctue.
Séchoirs (HT). Au début du cycle de séchage il est appliqué des températures comprises
entre 60 et 80°C pendant 2 Jours suivi d‟un cycle à température ambiante.
La technique de séchage Haute Température (HT) a été éprouvée pour exsuder la résine du
bois et améliorer la tenue des produits de finition surtout en période estivale. L‟idée de cette
expérimentation est de diminuer la teneur en résine du Douglas et donc de diminuer la
quantité totale de calories lors de l‟essai, Le PCS de la résine représentant environ 37 à 40 MJ
comparé au 17 à 19 MJ du PCS du matériau bois.
4.3 Montage des éprouvettes
Pour l‟ensemble des essais SBI, les conditions de montage sont les suivantes :
Orientation des lames horizontale :
Figure 7 : Schéma de montage des éprouvettes orientation des lames horizontale
Les lames de bardage sont fixées au moyen de pointes sur tasseaux de 40 X 40 mm2, la
contre paroi (support) est en silicate de calcium conformément à la norme NF EN 13238.
17
Pour l‟essai de 21 mm en Mélèze, profil Elégie-arrondie de la phase 2 (référence MO21TAH 50), la contre-paroi est en panneaux de particules non ignifugés (D-s2,d0) conformément à la
norme NF EN 13238.
Orientation des lames verticale :
Figure 8 : Schéma de montage des éprouvettes - orientation des lames Verticale
Les lames de bois sont fixées à l‟aide de pointes sur double-tasseaux de 20 X 20 mm, la contre
paroi est en silicate de calcium conformément à la norme NF EN 13238.
Les configurations testées relèvent d‟une mise en œuvre conforme au DTU 41.2 NF P 65-210
(travaux du bâtiment, revêtements extérieurs en bois).
Lames horizontales
Lames verticales
Figure 9 : Vue de face arrière des éprouvettes.
18
4.4 Référencement des éprouvettes
Les références des éprouvettes testées figurent dans les tableaux 2 et 3 en différenciant deux
phases de l‟étude. Concernant la phase 1, un seul type de profil (Elégie-Std L), un seul type de
séchage et une épaisseur nominale de 20mm ont été testés. Concernant la phase 2, un seul
type d‟orientation des lames a été testé (orientation horizontale).
Essence
PHASE 1 :
Douglas
Epicéa
Mélèze
Profil
Usinage
Orientation
des lames
Conditionnement
avant essai
Référence
Rabotage
Vitesse 130
m/mn
Verticale
Verticale
Horizontale
Horizontale
Verticale
Horizontale
Horizontale
Horizontale
23°C
23°C
23°C
23°C
23°C
23°C
23°C
23°C
DRV-50
DRV-85
DRH-50-A
DRH-50-B
ERV-50
ERH-85
ERH-50
EBH -50
Horizontale
23°C -50% HR
Rabotage
Vitesse 140
m/mn
Rabotage et
Brossage
Rabotage
Vitesse 90
m/mn
-50%
-85%
-50%
-50%
-50%
-85%
-50%
-50%
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
HR
MRH -50
Tableau 2 : Configurations testées phase 1.
NOTE :
La première lettre correspond à l‟essence : D (Douglas) ; E (Epicéa) M (Mélèze)
La deuxième lettre au type d‟usinage de surface : R raboté ; B raboté et Brossé ;
La troisième lettre correspond à l‟orientation des lames : H Horizontale ; V Verticale
Les deux chiffres correspondent à l‟humidité relative de l‟air en % de l‟enceinte de stockage
des lames de bardage avant essai : 50 – 65- 85
La présence d‟une dernière lettre A ou B signifie qu‟il y a deux masses volumiques différentes.
19
Essence
Profil
Séchage
Orientation Conditionnement
Référence
des lames
avant essai
PHASE 2 : Rabotage Vitesse 60-80 m/mn pour toutes les références;
Douglas
20°C -65% HR
DO19TAH 19mm
65
18°C -70% HR
DO19TAH TA
70
23°C -50% HR
DO19TAH 50
Epicéa
20°C -65% HR
EO19TAH TA
19mm
65
Douglas
20°C -65% HR
DO19HTH HT
19mm
65
Douglas
20°C -65% HR
DO21TAH 21mm
TA
65
20°C -65% HR
HT
Mélèze
21mm
23°C -50% HR
TA
DO21HTH 65
MO21TAH 50
20°C -65% HR
DF21HTH 65
TA
20°C -65% HR
DPR21TAH
-65
TA
23°C -50% HR
CMB23TAH
-50
HT
Horizontale
Douglas
21 mm
Châtaignier
23mm
Tableau 3 : Configurations testées phase 2.
20
NOTE :
La première lettre correspond à l‟essence : D (Douglas) ; E (Epicéa) C (Châtaignier) M
(Mélèze)
La deuxième lettre au profil : O Elégie-arrondie; F Forez; PR Proto rond ; MB mi bois
Les deux chiffres correspondent à l‟épaisseur nominale du bardage ; 19 ou 21 mm
La troisième lettre correspond au type de séchage : TA (ambiant) HT (haute température)
La quatrième lettre correspond à l‟orientation des lames : H Horizontale
Les deux chiffres correspondent à l‟humidité relative de l‟air en %de l‟enceinte de stockage des
lames de bardage avant essai : 50 - 65 -70.
Avant chaque essai SBI, la masse volumique de chaque lame et mesurée ainsi que 10 mesures
de taux d‟humidité à l‟aide d‟un hydromètre à pointe.
Le mode de débit de sciage des éprouvettes est complètement aléatoire (présence de dosse,
quartier et faux quartier).
Figure 10: Prise de mesure du taux d’humidité dans les lames de bois
Dans le tableau 4 ci-dessous figurent les mesures de masse volumique ainsi que l‟humidité par
référence testée en phase 1.
Référence
Essence
Masse volumique des
éprouvettes [kg/m3]
N°1
N°2
N°3
MOYENNE
DRV-50
Douglas
499
DRV-85
528
DRHA-50
462
DRHB -50
523
ERV-50
Epicéa
469
ERH-85
521
ERH-50
490
EBH -50
502
MRH -50
Mélèze
617
Tableau 4 : Caractéristiques des
Humidité [%]
Min-Max
501
508
503
11,5-12,8
495
501
510
15,0-17,0
464
462
462
11,0-12,5
527
527
525
11,0-12,0
483
482
478
10,5-12,8
532
531
529
19,1-20.7
474
506
490
11,2-11,9
482
482
489
11,4-12,6
620
621
620
9.4-10,5
essences de bois testées pour la phase 1
21
MOYENNE
12,1
16,2
12,3
11,8
11,8
20.0
11,6
12,1
10,0
A noter des masses volumiques de l‟essence Epicéa relativement élevées. Les valeurs
habituelles sont de 430 à 470 kg/m3, ces valeurs de 480 à 520 kg /m3 peuvent s‟expliquer par
l‟imprégnation du produit de traitement en vue de lui conférer une classe d‟emploi 3.
Pour l‟épicéa et le Mélèze aucune différenciation entre le duramen et l‟aubier n‟a pu être notée.
Référence
Essence
Masse volumique des
éprouvettes [kg/m3]
Min-Max
MOYENNE
500-530
520
530-550
525
500-510
505
Humidité [%]
Min-Max
Douglas
11,5-12,5
Masse
12,0-14,0
volumique
9,7-10,5
[kg/m3]
EO19TAH -65
Epicéa
400-445
415
11,7-12,5
DPR21TAH -65 Douglas
500-530
520
11,8-12,8
DO21TAH -65
Douglas
500-520
510
11,4-12.4
DO21HTH -65
Douglas
460-505
475
11,2-11,9
DF21HTH -65
Douglas
470-500
480
11,4-12,8
DO19HTH -65
Douglas
455-495
475
11.8-12.7
CMB23TAH -50 Châtaignier 520-580
550
9.0-9.9
MO21TAH -50
Mélèze
565-695
635
10.-10.5
Tableau 4bis : Caractéristiques des essences de bois testées pour la phase 2.
DO19TAH -65
DO19TAH -70
DO19TAH -50
MOYENNE
12.0
13.0
10.0
12.2
12.4
12.0
11.5
12.2
12.3
9.5
10.2
Pour le Douglas, toutes les éprouvettes comportaient entre 15 et 20 % d‟aubier.
En complément des essais SBI, des mesures du PCS (Pouvoir Calorifique Supérieur) des
essences de bois ont été réalisées selon la norme NF EN ISO 1716.
4.5 Epreuve de Vieillissement
Des essais de performance de réaction au feu des lames de bois massif ont été réalisés après
vieillissement naturel accéléré suivant la norme NF EN 927-3. Les maquettes ont été exposées
sur le site du FCBA à Bordeaux (exposition Sud : ouest angle de 45°C).
Le Comité Technique a retenu la réalisation de ces essais sur des éprouvettes en Douglas avec
le profil utilisé pour la phase 1 et avec un profil amélioré de la phase 2 (O). Durant le cycle
de vieillissement naturel, l‟évolution au cours d‟une année de l‟humidité des parements
extérieurs a pu être mesurée sur une éprouvette Douglas profil phase 1 (L) ;
Les maquettes ont été exposées pendant les périodes suivantes avant de réaliser les essais
SBI:


3 Maquettes à profil phase 1 (L) exposées de décembre 2010 à décembre 2011 ;
1 Maquette à profil Phase 2 (O) exposée de juin 2011 à décembre 2011.
Les photos ci-après montrent l‟évolution au cours d‟une année d‟un bardage Douglas en profil
L. Les éprouvettes ont les dimensions requises pour l‟essai selon la norme NF EN 13823
(grande aile et petite aile).
22
Figure 11: Aspect des éprouvettes Douglas et profil Elégie-Std après 1 mois d’exposition.
Figure 12: Aspect des éprouvettes après 6 mois d’exposition
23
Figure 13: Aspect des éprouvettes après 12 mois d’exposition
Le suivi de l‟humidité pendant la période d‟exposition a été réalisée selon deux méthodes :
 Mesure par humidimètre de contact (Figure 10 et Figure 14) ;
 Mesure de la masse totale sur la masse anhydre ;

L‟appareil de mesure par humidimètre est un hydromètre à mesure capacitive de référence.
« scangaule.HD5».
Figure 14: Mesure par humidimètre de contact
24
S‟agissant de la mesure par prise de masse, de petites éprouvettes (500 mm x largeur de la
lame) ont été exposées dans les mêmes conditions (exposition sud-ouest et inclinaison de
45°) que les lames de bois massif devant subir l‟essai de réaction au feu. La masse des
éprouvettes est mesurée environ 2 fois par mois. A la fin de l‟exposition, le 10 décembre 2011
les éprouvettes ont été conditionnées dans une étuve à 103°C en accord avec la norme NF
EN 322 jusqu‟à masse constante afin de mesurer la masse anhydre de l‟éprouvette.
Par l‟intermédiaire du site national de météorologie, les données de température et d‟humidité
relative
de
l‟air
quotidiennes
(moyennes
sur
la
journée)
sont
enregistrées.
(http://www.meteorologic.net/metar-climato_LFPO.html).
25
5. RESULTATS
5.1 Résultats des essais sans vieillissement
5.1.1 Mesures SBI : Phase 1
Les résultats des essais SBI de la phase 1 sur les échantillons non vieillis sont synthétisés dans
le Tableau 5 ci-dessous.
DESIGNATION
FIGRA0,4 THR600s
W/s
MJ
LFS edge
SMOGRA
m²/s²
TSP600s
m²
Non atteint
≤180
≤200
≤250
≤15
397
17
Non atteint
6.7
98
312
14.2
Non atteint
8.9
41
363
14
Non atteint
2.7
47
DRV-50 [MOY]
357
15.1
Non atteint
6.1
62
DRV-85
232
10.3
Non atteint
4.1
47
246
10.6
Non atteint
4.6
49
216
10.1
Non atteint
8.0
55
DRV-85 [MOY]
231
10.3
Non atteint
5.6
50
DRHA-50
339
13.6
Non atteint
3.3
32
336
11.8
Non atteint
5.1
36
313
-*
Non atteint
*
*
DRHA-50 [MOY]
329
12.7
Non atteint
4.2
34
DRHB -50
286
13.5
Non atteint
3.2
45
318
13.8
Non atteint
6.8
40
341
14.3
Non atteint
4.1
40
DRHB -50 [MOY]
315
13.9
Non atteint
4.7
42
ERV-50
361
15
Non atteint
6.8
79
353
15
Non atteint
4.9
63
468
17.4
Non atteint
6.2
50
EUROCLASSE C-s2
DRV-50
26
ERV-50 [MOY]
394
15.8
Non atteint
6.0
64
ERH-85
237
11.1
Non atteint
4.7
72
229
11.9
Non atteint
5.5
85
215
12
Non atteint
5.7
81
ERH-85 [MOY]
227
11.7
Non atteint
5.3
79
ERH-50
400
17.3
Non atteint
7.1
99
446
17.7
Non atteint
7.1
107
383
17.2
Non atteint
8.8
105
ERH-50 [MOY]
410
17.4
Non atteint
7.7
104
EBH -50
412
20.9
Non atteint
5.9
71
420
24.9
Non atteint
14.4
178
396
16.6
Non atteint
7.6
116
9.3
122
EBH -50 [MOY]
409
20.8
Non atteint
MRH -50
258
14.4
Non atteint
2.6
38
258
14
Non atteint
2.5
40
254
13
Non atteint
2.7
33
13.8
Non atteint
2.6
37
MRH -50 [MOY]
257
Tableau 5 : Mesures des essais SBI sur des lames de bois sans vieillissement en phase 1.
* mauvaise fixation de l’éprouvette qui a conduit à des valeurs non retenues :
THR =28.8 MJ et TSP=121 m²
Le Tableau 5 met en évidence que seuls les profils DRV-85, ERH-85 peuvent a priori prétendre
à un classement C. Il s‟agit des éprouvettes testées à un taux d‟humidité stabilisé à 85%
d‟humidité relative.
Les courbes de RHR (Rate of Heat Release) qui figurent dans le graphe ci-dessous montrent
par ailleurs que le débit calorifique de l‟épicéa traité augmente dès 900 à 1000s (voir annexe 4
paragraphe 13-1) et les valeurs de RHR dépassent 190 kW en fin d‟essai.
27
Débit Calorifique profil Louisiane
RHR KW
200
175
150
125
100
75
MoyenneDouglas _10%
50
Moyenne Epicéa_10%
Moyenne Mélèze_10%
25
0
300
390
480
570
660
750
840
930
TEMPS( S)
1020
1110
1200
1290
1380
1470
Figure 15: Débit calorifique mesurés sur les profils Elégie-Std
En fin d‟essai pour l‟épicéa avec des lames horizontales et verticales, des chutes de morceaux
de l‟éprouvette ont été constatés, ces débris conduisant à un classement additionnel d2.
5.1.2 Mesures du Pouvoir Calorifique Supérieur (PCS).
En complément des essais SBI, les mesures de PCS réalisées sur chacune des essences de bois
étudiées ont été réalisées selon la norme NF EN ISO 1716. Les résultats sont donnés dans le
Tableau 6 ci-dessous.
Essence de bois
Douglas (duramen)
Epicéa
Mélèze
Châtaignier
Pouvoir Calorifique Supérieur [MJ]
16.4
18.5
17.6
17.1
Tableau 6 : Valeurs PCS des essences de bois.
Les écarts mesurés de PCS entre essences ne montrent pas une différence significative et ne
peuvent expliquer la différence des paramètres THR mesurée entre les essences.
28
5.1.3 Décisions du comité technique.
Suite aux résultats de la phase 1 montrant des valeurs THR600s satisfaisantes pour les essences
Douglas et Mélèze mais une valeur du Figra0.4 encore trop important, le Comité Technique a
décidé de concentrer la phase 2 essentiellement sur l‟essence Douglas et d‟explorer les pistes
suivantes :



Profil d‟usinage plus arrondi et influence de l‟épaisseur ;
Influence du taux d‟humidité ;
Influence du type de séchage avant usinage du bois.
5.1.4 Mesures SBI : Phase 2
Les résultats des essais SBI de la phase 2 sur les échantillons non vieillis sont synthétisés dans
le Tableau 7 ci-dessous.
DESIGNATION
FIGRA0,4
W/s
THR600s
MJ
LFS edge
SMOGRA
m²/s²
TSP600s
m²
EUROCLASSE C-s2
≤250
≤15
Non atteint
≤180
≤200
251
13.2
Non atteint
5.9
67
239
12.9
Non atteint
5
49.5
255
14.4
Non atteint
5.2
46.5
DO19TAH -65 [MOY]
248
13.5
Non atteint
5.37
54
DO19TAH -70
214
12
Non atteint
6.2
88
270
13
Non atteint
13.5
145
212
14.1
Non atteint
7.4
87,5
9.03
107
DO19TAH -65
DO19TAH -70 [MOY]
232
13
Non atteint
DO19TAH -50
308
15.2
Non atteint
4.8
75
275
18.2
Non atteint
6.5
84
16.5
Non atteint
5.4
72
5.57
77
302
DO19TAH -50 [MOY]
295
16.6
Non atteint
EO19TAH -65
383
15.8
Non atteint
12.3
74
384
16.9
Non atteint
31.5
138
-
-
Non atteint
-
-
EO19TAH -65 [MOY]
384
16.4
Non atteint
21.90
106
DPR21TAH -65
261
10.2
Non atteint
8.1
72
29
275
9.8
Non atteint
21.5
198
246
10.7
Non atteint
9.6
108
261
10.2
Non atteint
13.07
126
338
10.2
Non atteint
3.9
54
318
12.3
Non atteint
5.9
78
330
10.2
Non atteint
3.5
57
DF21HTH -65 [MOY]
329
10.9
Non atteint
4.43
63
DO21TAH -65
252
10.2
Non atteint
5.1
51
287
11.7
Non atteint
5.1
55
-
-
Non atteint
-
-
DO21TAH -65 [MOY]
270
11
Non atteint
5.10
53
DO21HTH -65
310
10.3
Non atteint
6.9
64
291
12.3
Non atteint
3.4
56
-
-
Non atteint
-
-
DO21HTH -65 [MOY]
301
11.3
Non atteint
5.15
60
DO19HTH -65
301
11.8
Non atteint
8.9
67
294
12
Non atteint
5.5
46
-
-
DO19HTH -65 [MOY]
298
11.9
Non atteint
7.0
57
CMB23TAH -50
301
10
Non atteint
3.0
52
325
9
Non atteint
2.9
40
-
-
CMB23TAH 50 [MOY]
313
10
Non atteint
3.0
46
MO21HTA-50
233
14.4
Non atteint
2.7
48
(montage sur
support D-S2,do)
223
12.7
Non atteint
4.3
39
238
13.9
Non atteint
2.2
28
13.7
Non atteint
3.1
38
DPR21TAH -65
[MOY]
DF21HTH -65
MO21TA-50 [MOY]
231
Tableau 7 : Mesures essais SBI des lames de bois sans vieillissement en phase 2.
Les données ci-dessus mettent en évidence l‟influence des paramètres suivants :
30




Essence
Profil d‟usinage et usinage
Humidité
Type de séchage.
L‟analyse détaillée de ces résultats figure en chapitre 6.
5.2 Résultats des essais sans vieillissement
5.2.1 Mesures d’humidité de l’air et du bois
Durant la période d‟exposition des maquettes, les conditions climatiques ont été relevées sur la
station de Mérignac. La Figure 16 indique l‟évolution de la température et la figure 17 indique
l‟humidité relative de l‟air de janvier à fin novembre 2011.
Température BORDEAUX 2011
30
25
20
HR %
15
10
5
0
01
/0
1/
20
15
11
/0
1/
20
29
11
/0
1/
20
12
11
/0
2/
20
26
11
/0
2/
20
12
11
/0
3/
20
26
11
/0
3/
20
09
11
/0
4/
20
23
11
/0
4/
20
07
11
/0
5/
20
21
11
/0
5/
20
04
11
/0
6/
20
18
11
/0
6/
20
02
11
/0
7/
20
16
11
/0
7/
20
30
11
/0
7/
20
13
11
/0
8/
20
27
11
/0
8/
20
10
11
/0
9/
20
24
11
/0
9/
20
08
11
/1
0/
20
22
11
/1
0/
20
05
11
/1
1/
20
19
11
/1
1/
20
11
-5
Figure 16: température de l’air sur Bordeaux en 2011.
Moyenne quotidienne
Moyenne mensuelle
31
Humidité relative BORDEAUX 2011
100
90
80
HR %
70
60
50
40
30
01
/0
1/
20
15
11
/0
1/
20
29
11
/0
1/
20
12
11
/0
2/
20
26
11
/0
2/
20
12
11
/0
3/
20
26
11
/0
3/
20
09
11
/0
4/
20
23
11
/0
4/
20
07
11
/0
5/
20
21
11
/0
5/
20
04
11
/0
6/
20
18
11
/0
6/
20
02
11
/0
7/
20
16
11
/0
7/
20
30
11
/0
7/
20
13
11
/0
8/
20
27
11
/0
8/
20
10
11
/0
9/
20
24
11
/0
9/
20
08
11
/1
0/
20
22
11
/1
0/
20
05
11
/1
1/
20
19
11
/1
1/
20
11
20
Figure 17: Humidité Relative de l’air sur Bordeaux en 2011.
Moyenne quotidienne
Moyenne mensuelle
L‟humidité relative moyenne mensuelle est toujours supérieure à 60% pendant 11 mois de
l‟année et supérieure à 65% HR pendant 9 mois de l‟année.
Pour des températures comprises entre 5 et 35°C nous pouvons appliquer l‟équation
simplificatrice suivante permettant d‟évaluer le taux d‟humidité équivalent dans le bois :
HR%
 humidité
5
En conséquence, l‟humidité moyenne du bardage bois serait supérieure à 13% pendant 9 mois
et supérieure ou égale à 12% pendant 11 mois. Ce point a pu être confirmé par les mesures
de taux d‟humidité relevées sur une maquette DOUGLAS profil Elégie-Std que ce soit par
humidimètre électrique (maquette n°1 Figure 18) ou par suivi de masse (Maquette n°2 Figure
19).
32
1/
20
08
11
/0
2/
20
22
11
/0
2/
20
08
11
/0
3/
20
22
11
/0
3/
20
05
11
/0
4/
20
19
11
/0
4/
20
03
11
/0
5/
20
17
11
/0
5/
20
31
11
/0
5/
20
14
11
/0
6/
20
28
11
/0
6/
20
12
11
/0
7/
20
26
11
/0
7/
20
09
11
/0
8/
20
23
11
/0
8/
20
06
11
/0
9/
20
20
11
/0
9/
20
04
11
/1
0/
20
18
11
/1
0/
20
01
11
/1
1/
20
15
11
/1
1/
20
29
11
/1
1/
20
11
25
/0
ponctuelle
33
Figure 19: Humidité par mesure de masse de la maquette°2
date
Figure 18: Mesure d’humidité par humidimètre maquette N°1
Evolution Humidité méthode anhydre 2011 Bordeaux
22,0%
moyenne annuelle
20,0%
18,0%
16,0%
14,0%
12,0%
10,0%
8,0%
6,0%
07/12/2011
23/11/2011
09/11/2011
26/10/2011
12/10/2011
28/09/2011
14/09/2011
31/08/2011
moyenne
17/08/2011
03/08/2011
20/07/2011
06/07/2011
22/06/2011
mini
08/06/2011
25/05/2011
11/05/2011
27/04/2011
13/04/2011
30/03/2011
16/03/2011
02/03/2011
16/02/2011
02/02/2011
19/01/2011
05/01/2011
%
Evolution humidité bardages exposé Extérieur
20,0
maxi
18,0
16,0
14,0
12,0
10,0
8,0
La moyenne annuelle du taux d‟humidité mesurée dans le bois de la maquette 1 suivant les
deux méthodes est d‟environ 14%.
La moyenne annuelle du taux d‟humidité mesurée dans le bois de Douglas de la maquette 2
est de 13.9 %.
Les deux méthodes confirment que l‟humidité annuelle moyenne du bois est d‟environ 13-14%
et que l'équilibre hygroscopique du bois accompagne l‟humidité de l‟air ambiant.
En Annexe 3 figurent les données climatiques issues du DTU 51-4. Ces valeurs indiquent les
humidités moyennes de stabilisation de l‟air et du bois en fonction de la localisation
géographique et des saisons.
5.2.2 Mesures SBI
Le tableau 8 ci-dessous indique les valeurs obtenues sur les 3 maquettes Douglas Elégie-Std
après 11 mois d‟exposition selon EN 927-3 et stabilisation pendant 1 mois à 23°C et 50%
d‟Humidité Relative.
Une seule éprouvette Douglas Elégie-arrondie vieillie a été testée. (La durée de vieillissement
est de 6 mois).
DESIGNATION
EUROCLASSE C-s2
DL20 H 50-vieilli
DL20 H 50-vieilli
[MOY]
DO19H 50-vieilli
FIGRA0,4 THR600s
W/s
MJ
LFS edge
SMOGRA
m²/s²
TSP600s
m²
Non atteint
≤180
≤200
≤250
≤15
334
15.9
Non atteint
5.8
81
383
18.6
Non atteint
12.5
111
343
18.7
Non atteint
10.1
100
353
17.7
Non atteint
282
16.4
Non atteint
11.1
124
Tableau 8 : Mesures essais SBI des lames de bois après vieillissement.
L‟analyse comparative avant et après vieillissement figure au chapitre 6.1.8.
34
6. ANALYSE
6.1 Impact/influence des paramètres de l’étude sur le classement SBI
6.1.1 Essence de bois
Epicéa : (voir Graphe RHR en 9.1.1)
De façon générale le dégagement calorifique de l‟Epicéa conduit à des valeurs trop éloignées
des limites imposées pour obtenir un classement C dans les conditions d‟essais préconisés par
la norme. (Stabilisation des éprouvettes avant essai pendant 4 semaines à 23°c et 50% HR).
Douglas : (voir Graphe RHR en 9.1.2)
Contribution énergétique
Sur les 12 éprouvettes testées une seule dépasse la valeur de 15 MJ. (limite de l'euroclasse C)
Pour ce paramètre l‟essence peut satisfaire l‟exigence du classement C.
Mélèze : (voir graphique RHR en 9.1.3)
Ces premiers résultats confirment globalement les résultats de l‟étude Irabois et de l‟étude
CSTB cahier 3372 - Livraison 423 . Cette essence a globalement un meilleur comportement
que les autres essences testées dans les mêmes conditions (voir en annexe les exemples de
graphe RHR essences).
Le tableau 9 ci-après indique les valeurs des contributions énergétiques et fumigènes des
différentes essences.
DESIGNATION
FIGRA0,4
W/s
THR600s
MJ
LFS edge
SMOGRA
m²/s²
TSP600s
m²
EUROCLASSE C-s2
≤250
≤15
Non atteint
≤180
≤200
301
10
Non atteint
3.0
52
325
9
Non atteint
2.9
40
-
-
313
10
Non atteint
3.0
46
400
17.3
Non atteint
7.1
99
446
17.7
Non atteint
7.1
107
383
17.2
Non atteint
8.8
105
410
17.4
Non atteint
7.7
104
339
13.6
Non atteint
3.3
32
336
11.8
Non atteint
5.1
36
CMB23TAH -50
Châtaignier
Profil mi-bois
CMB23TAH 50 [MOY]
ERH-50
Epicéa
Profil L
ERH-50 [MOY]
DRHA-50
Douglas MV A
Profil L
35
313
-*
Non atteint
*
*
329
12.7
Non atteint
4.2
34
286
13.5
Non atteint
3.2
45
318
13.8
Non atteint
6.8
40
341
14.3
Non atteint
4.1
40
DRHB -50 [MOY]
315
13.9
Non atteint
4.7
42
MRH -50
Mélèze profil L
258
14.4
Non atteint
2.6
38
14
Non atteint
2.5
40
254
13
Non atteint
2.7
33
257
13.8
Non atteint
2.6
37
233
14.4
Non atteint
2.7
48
12.7
Non atteint
4.3
39
238
13.9
Non atteint
2.2
28
231
13.7
Non atteint
3.1
38
DRHA-50 [MOY]
DRHB -50
Douglas MV B
Profil L
258
MRH -50 [MOY]
MO21HTA-50
(montage sur
support D-S2,do)
profil O
MO21TA-50 [MOY]
223
Tableau 9 : Comparatif des résultats SBI entre essences de bois à 10% d’humidité.
L‟analyse permet de mettre en évidence les classements suivants :
Pour le paramètre Figra (du plus performant au moins performant) :
1.
2.
3.
4.
Mélèze
Douglas
Châtaignier
Epicéa
Pour le paramètre THR600S (du plus performant au moins performant) :
1.
2.
3.
4.
Châtaignier
Douglas
Mélèze
Epicéa
Le profil d‟usinage du Châtaignier (Voir Annexe 1) avec l‟épaisseur de 23 mm supérieur de 2 à
4 mm aux autres essences et l‟absence d‟élégie (Mi Bois) explique en majeure partie ce THR
bas.
Les graphiques de débits calorifiques figurent en Annexe 2, paragraphe 9.1.3.
36
6.1.2 Masse volumique des lames de bois massifs
Le tableau 10 ci-après indique les valeurs des contributions énergétiques et fumigènes des
deux masses volumiques de Douglas.
DESIGNATION
FIGRA0,4
W/s
THR600s
MJ
LFS edge
SMOGRA
m²/s²
TSP600s
m²
EUROCLASSE C-s2
≤250
≤15
Non atteint
≤180
≤200
339
13.6
Non atteint
3.3
32
336
11.8
Non atteint
5.1
36
313
-*
Non atteint
*
*
DRHA-50 [MOY]
329
12.7
Non atteint
4.2
34
DLHB -50
Douglas MV B
286
13.5
Non atteint
3.2
45
318
13.8
Non atteint
6.8
40
341
14.3
Non atteint
4.1
40
315
13.9
Non atteint
4.7
42
DRHA-50
Douglas MV A
DRHB -50 [MOY]
Tableau 10 : Comparatif des résultats SBI en fonction de la masse volumique Douglas à 10%
d’humidité.
L‟analyse permet de mettre en évidence les points suivants :
Les résultats obtenus avec deux masses volumiques de 525kg/m3 et 462kg /m3 ne
mettent pas en évidences des différences significatives.
6.1.3 Profil d’usinage/ Géométrie des lames
Le tableau 11 ci-dessous indique les valeurs des contributions énergétiques pour l‟essence
Douglas avec différents profils d‟usinage et d‟épaisseur totale.
DESIGNATION
EUROCLASSE C-s2
DO19TAH -65
DO19TAH -65 [MOY]
FIGRA0,4 THR600s
W/s
MJ
LFS edge
SMOGRA
m²/s²
TSP600s
m²
Non atteint
≤180
≤200
≤250
≤15
251
13.2
Non atteint
5.9
67
239
12.9
Non atteint
5
49.5
255
14.4
Non atteint
5.2
46.5
248
13.5
Non atteint
5.37
54
37
DO19TAH -50
308
15.2
Non atteint
4.8
75
275
18.2
Non atteint
6.5
84
302
16.5
Non atteint
5.4
72
5.57
77
DO19TAH -50 [MOY]
295
16.6
Non atteint
DLHB -50
Douglas MV B
286
13.5
Non atteint
3.2
45
318
13.8
Non atteint
6.8
40
341
14.3
Non atteint
4.1
40
DLHB -50 [MOY]
315
13.9
Non atteint
4.7
42
DF21HTH -65
338
10.2
Non atteint
3.9
54
318
12.3
Non atteint
5.9
78
330
10.2
Non atteint
3.5
57
DF21HTH -65 [MOY]
329
10.9
Non atteint
4.43
63
DO21TAH -65
252
10.2
Non atteint
5.1
51
287
11.7
Non atteint
5.1
55
-
-
Non atteint
-
-
DO21TAH -65 [MOY]
270
11
Non atteint
5.10
53
DPR21TAH -65
261
10.2
Non atteint
8.1
72
275
9.8
Non atteint
21.5
198
246
10.7
Non atteint
9.6
108
261
10.2
Non atteint
13.07
126
DPR21TAH -65 MOY]
Tableau 11 : Comparatif des résultats SBI pour différents profils.
L‟analyse permet de mettre en évidence le classement suivant :
Pour le paramètre Figra
1.
2.
3.
4.
0.4
(du plus performant au moins performant) :
Elégie-arrondie 2 _ épaisseur 19 mm
Proto Rond
Elégie-arrondie 2 _ épaisseur 21 mm
Elégie-Std Scierie du Forez
38
figra 0.4 MJ
Eprouvette 1
Eprouvette 2
400
Eprouvette 3
Moyenne
350
limite C
W/s
300
250
200
150
100
D. Lou
20mm
50%
D. Ont
19mm
50%
D. Ont
21mm
50%
D. Ont 19
D. Ont
D. Rond Pr
mm 65% 21mm 65% 21 mm 65%
D. For 21
mm ( HT)
65 %
Figure 20: Douglas influence du profil sur le paramètre Figra
0.4
On note que le Figra0.4 du profil Elégie-arrondie 2 d‟épaisseur 21 mm est supérieur au Figra0.4
du profil Elégie-arrondie 2 d‟épaisseur 19mm. Ce résultat peut s‟expliquer du fait que le RHR
(correspondant au Figra max) se produit à un temps inférieur.
THR 600s
MJ
Eprouvette 1
Eprouvette 2
19
Eprouvette 3
Moyenne
limite C
17
15
13
11
9
7
D. Lou
20mm
50%
D. Ont
19mm
50%
D. Ont
21mm
50%
D. Ont 19
D. Ont
D. Rond Pr D. For 21
mm 65% 21mm 65% 21 mm 65% mm ( HT) 65
%
Figure 21: Douglas influence du profil sur le paramètre THR600s
39
Pour le paramètre THR600S (du plus performant au moins performant :
1. Proto Rond
2. Elégie-arrondie 2 _ 21mm -Scierie du Forez
3. Elégie-arrondie 2 _ 19 mm
Ce classement correspond à un de taux d’humidité dans le bois stabilisé à 12%.
A 10% de taux d‟humidité dans le bois, la valeur de 18.2 MJ pour l‟Elégie-arrondie 19 mm est
due à un percement prématurée de l‟éprouvette durant l‟essai du à une mauvaise fixation.
Les mesures des débits calorifiques figurent en Annexe 2, paragraphe 9.12.
6.1.4 Etat de surface/ Usinage
L‟analyse est réalisée sur une seule essence : l‟épicéa.
L‟augmentation de surface susceptible d‟être attaquée par la flamme (surface brossée) conduit
à un résultat moyen en paramètre Figra identique à celui d‟une surface lisse (rabotée).
Néanmoins les paramètres THR600 s et
surface Brossée, de l‟ordre de +20%.
les TSP600
s
sont sensiblement
supérieurs pour la
Toutes les configurations testées sont Classées D-s2,do.
DESIGNATION
ERH-50
FIGRA0,4 THR600s
W/s
MJ
LFS edge
SMOGRA
m²/s²
TSP600s
m²
400
17.3
Non atteint
7.1
99
446
17.7
Non atteint
7.1
107
17.2
Non atteint
8.8
105
7.7
104
383
ERH-50 [MOY]
410
17.4
Non atteint
EBH -50
412
20.9
Non atteint
5.9
71
420
24.9
Non atteint
14.4
178
396
16.6
Non atteint
7.6
116
409
20.8
Non atteint
9.3
122
EBH -50 [MOY]
Tableau 12 : Comparatif des résultats SBI sur l’état de surface des lames en épicéa profil L.
L‟analyse permet de mettre en évidence le point suivant :
Les résultats obtenus ne mettent pas en évidences des différences significatives sur
le classement de réaction au feu en fonction de l’état de surface des lames de
bardage.
40
6.1.5 Sens du montage vertical ou horizontal
L’analyse des essais SBI met en évidence que le sens du montage en lames
verticales ou horizontales pour le profil d’usinage testé n’influence pas
significativement le classement et la contribution énergétique.
Toutes les configurations Douglas ou Epicéa sont Classées D-s2,do.
DESIGNATION
EUROCLASSE C-s2
DRV-50
FIGRA0,4 THR600s
W/s
MJ
LFS edge
SMOGRA
m²/s²
TSP600s
m²
Non atteint
≤180
≤200
≤250
≤15
397
17
Non atteint
6.7
98
312
14.2
Non atteint
8.9
41
363
14
Non atteint
2.7
47
6.1
62
DRV-50 [MOY]
357
15.1
Non atteint
DRHB -50
286
13.5
Non atteint
3.2
45
318
13.8
Non atteint
6.8
40
14.3
Non atteint
4.1
40
4.7
42
341
DRHB -50 [MOY]
315
13.9
Non atteint
ERV-50
361
15
Non atteint
6.8
79
353
15
Non atteint
4.9
63
468
17.4
Non atteint
6.2
50
ERV-50 [MOY]
394
15.8
Non atteint
6.0
64
ERH-50
400
17.3
Non atteint
7.1
99
17.7
Non atteint
7.1
107
383
17.2
Non atteint
8.8
105
410
17.4
Non atteint
7.7
104
446
ERH-50 [MOY]
Tableau 13 : Comparatif des résultats SBI en fonction de l’orientation des lames Douglas et
épicéa - profil L.
41
6.1.6 Humidité du bois
Le tableau 14 ci-dessous indique l‟ensemble des valeurs mesurées lors des essais SBI pour
l‟essence Douglas uniquement stabilisée à différents taux d‟humidité.
DESIGNATION
FIGRA0,4
W/s
THR600s
MJ
LFS edge
SMOGRA
m²/s²
TSP600s
m²
EUROCLASSE C-s2
≤250
≤15
Non atteint
≤180
≤200
251
13.2
Non atteint
5.9
67
239
12.9
Non atteint
5
49.5
255
14.4
Non atteint
5.2
46.5
DO19TAH -65 [MOY]
248
13.5
Non atteint
5.37
54
DO19TAH -70
214
12
Non atteint
6.2
88
13
Non atteint
13.5
145
212
14.1
Non atteint
7.4
87,5
DO19TAH -70 [MOY]
232
13
Non atteint
9.03
107
DO19TAH -50
308
15.2
Non atteint
4.8
75
275
18.2
Non atteint
6.5
84
302
16.5
Non atteint
5.4
72
DO19TAH -50 [MOY]
295
16.6
Non atteint
5.57
77
DLV-85
232
10.3
Non atteint
4.1
47
246
10.6
Non atteint
4.6
49
216
10.1
Non atteint
8.0
55
DL-85 [MOY]
231
10.3
Non atteint
5.6
50
DLV-50
397
17
Non atteint
6.7
98
312
14.2
Non atteint
8.9
41
363
14
Non atteint
2.7
47
357
15.1
Non atteint
6.1
62
DO19TAH -65
270
DLV-50 [MOY]
Tableau 14 : Influence du taux d’humidité sur les résultats SBI pour l’essence Douglas.
Les résultats à 18-20% d‟humidité (conditionnement à 23°C et 85%HR) montrent une nette
amélioration des performances et les seuils du classement C peuvent être atteints.
42
Le résultat à une humidité de 14% (conditionnement à 20°C et 70%HR) correspondant à
l‟humidité d‟équilibre à l‟air extérieur abrité) satisfait les deux limites FIGRA 0.4 et THR600s du
classement C pour l‟essence Douglas.
Pour le profil Elégie-arrondie 2 à partir de 12% de taux d‟humidité du bois, nous obtenons un
classement C (limite en Figra 248 W/s et un THR avec un peu plus de sécurité 13,5 MJ).
Nous obtenons une valeur anormalement haute pour une éprouvette à 14 % d‟humidité (270
w/s et 14.1 MJ) L'analyse des résultats ne nous a pas permis de trouver une explication
particulière à ce résultat.
figra 0.4 MJ
350
W/s
300
250
c
200
150
D. Ont 19 mm 50
%
Eprouvette 1
D. Ont 19 mm
65%
D. Ont 19 mm
70%
Eprouvette 2
D. Lou 20mm V
85%
Eprouvette 3
D. Lou 20 mm V
50%
moyenne
limite C
Figure 22: Influence du taux d’humidité sur le paramètre Figra
0.4
THR 600s
20
17,5
15
MJ 12,5
10
7,5
5
D. Ont 19 mm 50 D. Ont 19 mm 65%
%
Eprouvette 1
D. Ont 19 mm
70%
Eprouvette 2
D. Lou 20mm V 85%
Eprouvette 3
D. Lou 20 mm V
50%
moyenne
Figure 23: Influence du taux d’humidité sur le paramètre THR
43
limite C
600
6.1.7 Mode de séchage
Le tableau 15 ci-dessous indique les valeurs des contributions énergétiques pour l‟essence
Douglas uniquement à une humidité unique de 12% (Conditionnement des éprouvettes avant
essai de 20°c et 65%HR) mais avec des modes de séchage différents.
DESIGNATION
EUROCLASSE C-s2
DO21TAH -65
DO21TAH -65
[MOY]
DO21HTH -65
DO21HTH -65
[MOY]
DO19HTH -65
DO19HTH -65
[MOY]
DO19TAH -65
DO19TAH -65
[MOY]
FIGRA0,4 THR600s
W/s
MJ
LFS edge
SMOGRA
m²/s²
TSP600s
m²
Non atteint
≤180
≤200
≤250
≤15
252
10.2
Non atteint
5.1
51
287
11.7
Non atteint
5.1
55
-
-
-
-
270
11
Non atteint
5.10
53
310
10.3
Non atteint
6.9
64
291
12.3
Non atteint
3.4
56
-
-
-
-
301
11.3
Non atteint
5.15
60
301
11.8
Non atteint
8.9
67
294
12
Non atteint
5.5
46
-
-
298
11.9
Non atteint
7.0
57
251
13.2
Non atteint
5.9
67
239
12.9
Non atteint
5
49.5
255
14.4
Non atteint
5.2
46.5
248
13.5
Non atteint
5.37
54
Tableau 15 : Influence du type de séchage sur les résultats d’essai SBI: Douglas profil O
44
L‟analyse permet de mettre en évidence les points suivants :
Pour le paramètre Figra
0.4:
Les valeurs mesurées sont systématiquement supérieures à la limite de la classe C
(quelque soit l’épaisseur de bardage et le taux d’humidité), avec les éprouvettes
issues de lames séchées Haute température (HT), contrairement à un mode de
séchage plus traditionnel.
Pour le paramètre THR600S:
Au regard des résultats, il n’est pas possible de conclure sur l’influence du mode de
séchage sur le paramètre THR600s.
Les graphiques de débit calorifique figurent en annexe 2.
6.1.8 Vieillissement du bardage extérieur
Le tableau 16 ci-dessous indique les valeurs des contributions énergétiques pour l‟essence
Douglas testés à un taux d‟humidité de 10% (conditionnement des éprouvettes avant essai :
23°C et 50%HR).
DESIGNATION
EUROCLASSE C-s2
DRHA-50
Douglas MV A
Avant vieillissement
DRHA-50 [MOY]
DLHB -50
Douglas MV B
Avant vieillissement
DRHB -50 [MOY]
DLH-50
Douglas
Après Vieillissement
FIGRA0,4 THR600s
W/s
MJ
LFS edge
SMOGRA
m²/s²
TSP600s
m²
Non atteint
≤180
≤200
≤250
≤15
339
13.6
Non atteint
3.3
32
336
11.8
Non atteint
5.1
36
313
-*
Non atteint
*
*
329
12.7
Non atteint
4.2
34
286
13.5
Non atteint
3.2
45
318
13.8
Non atteint
6.8
40
341
14.3
Non atteint
4.1
40
315
13.9
Non atteint
4.7
42
334
15.9
Non atteint
5.8
82
383
18.5
Non atteint
12.3
111
333
18.7
Non atteint
18.6
128
D-EN 927-3 -50
Non atteint
353
17.7
12.2
107
[MOY]
Tableau 16 : Influence du vieillissement des bardages sur les résultats d’essai SBI.
45
* mauvaise fixation de l‟éprouvette qui à conduit à des valeurs non retenues : THR =28.8 MJ
et TSP=121 m²
L‟analyse permet de mettre en évidence les points suivant :
Pour le paramètre Figra
0.4:
Après 1 an de vieillissement, les résultats mettent en avant une augmentation du
paramètre Figra avant et après vieillissent de l’ordre de 10%. Ce phénomène peut
être imputable au développement de microfissurations en surface de bardage après
vieillissement.
Pour le paramètre THR600S:
De la même manière, nous notons une augmentation sensible du paramètre THR
supérieur à 20%.
Les graphiques de débit calorifique figurent en annexe 2.
46
7. CONCLUSION GENERALE
En synthèse, nous pouvons conclure que la variabilité de la masse volumique et le sens
d‟exposition de la lame de bardage ne paraissent pas être des paramètres influents sur les
performances de réaction au feu mesurées pour unes essence de bois donnée (en l‟occurrence
le Douglas).
Les résultats de l‟étude confirment que l‟essence « Epicéa » présente des valeurs trop
éloignées des seuils de l‟Euroclasse C, les modifications des géométries de lame ne permettant
pas non plus d‟améliorer son comportement.
Concernant l‟essence « Douglas », les paramètres influents permettant d‟approcher voir
d‟atteindre un niveau Euroclasse C sont :


Pour le paramètre Figra : profils d‟usinage, taux d‟humidité du bois, et type de
séchage ;
Pour le paramètre THR : épaisseur des lames, taux d‟humidité du bois, type de
séchage.
En ce qui concerne le profil des lames, les industriels devront tenir compte impérativement
des dimensions suivantes (en mm) afin d‟espérer obtenir un classement C-S2,d0 des lames
de bardage sur un support bois.
Ouverture < 10
mm
Arrondi R>3
D > 16
Epaisseur> 13 mm
Epaisseur 21m
Figure 24: Profil d’usinage pertinent dans le but d’améliorer la performance de réaction au feu
47
Sur support bois, à l‟extrême, au droit des usinages spécifiques (rainure, épaisseur d‟élégie)
des épaisseurs trop faibles peuvent conduire à un classement inférieur à D-s2,d0.
Il ressort de l‟étude que le taux d‟humidité du bois est également un paramètre influent dans
la performance de réaction au feu, ce point n‟étant pas particulièrement étonnant. Toutefois,
ce paramètre est à ce jour fixé par la norme européenne NF EN 13238 qui impose un
conditionnement à 23°C 50%HR (correspondant à un taux d‟humidité du bois de 10%
représentative d‟un emploi des lames en climat intérieur)
Néanmoins l‟étude permet de mettre en évidence les taux d‟humidités attendus dans les lames
de bois soumises à un climat extérieur du type océanique (Bordeaux). Le taux d‟humidité des
bardages ainsi exposé à l‟extérieur est en moyenne mesuré à 13-14 %, correspondant à un
conditionnement des éprouvettes à 20°C et 70%HR. Des relevés prélevés sur le site Météo
France et indiqués par le DTU 51-4 confortent également les taux d‟humidité moyen de l‟air
supérieurs en moyenne à 65% sur une grande partie du territoire de France métropolitaine.
Les normes relatives aux bardages utilisés en extérieur ne prévoient pas de conditionnement
spécifique pour ces usages.
Par ailleurs, après un an d‟exposition au vieillissement naturel accéléré, il est mis en évidence
que les paramètres Figra et THR mesurés sur l‟essence Douglas et le profil Elégie-Std
augmentent, le classement européen restant toutefois identique à celui obtenu lors des essais
sur des lames de bardages non vieillies.
Nous rappelons que l‟objectif visé de l‟étude était de démontrer la susceptibilité d‟autres
essences de bois que le mélèze à atteindre le niveau Euroclasse C. A ce stade nous pouvons
conclure que ce niveau est atteignable concernant l‟essence « Douglas » dans les conditions
spécifiques suivantes : profil d‟usinage particulier et un taux d‟humidité de supérieur à 12%.
Deux axes de travail peuvent être explorées suite à cette étude:

Essence « Châtaignier » : comportement de cette essence en réaction au feu
considérant un profil géométrique adéquat ; dans le cadre de cette étude, il n‟a pas été
testé par exemple l‟usinage type élégie arrondie.

Dans le cadre de l'évolution normative (Groupe miroir P92) il pourrait par ailleurs être
discuté/envisagé la modification du conditionnement normalisé des lames de bardages
avant essai SBI, ceci afin de se rapproches de conditions limites plus représentatives
d‟un usage en extérieur des ces lames. (c‟est-à-dire un conditionnement de 20°C et
60%HR avant essai de réaction au feu)
Nota : Il est précisé ici que les différents classements obtenus durant l’étude ne peuvent pas
être considérés comme des classements conventionnels, chaque système de bardage
(géométrie des profils, essences de bois, fabricants,…), devant faire l’objet d’une évaluation
normalisée avec délivrance d’un rapport de classement européen.
48
8. ANNEXES 1 : PROFILS D’USINAGE
ELÉGIE-STD
Épaisseur 20 mm
Epaisseur minimale : 12 mm (élégie)
Largeur utile : 135 à 140 mm
Proto ROND
Epaisseur nominale : 22 mm
Epaisseur minimale : 11.6 mm (élégie)
49
ELÉGIE-ARRONDIE
Deux épaisseurs :
Epaisseur nominale : 19 mm et 21 mm
Epaisseur minimale : 11.6 mm et 12.2 (élégie)
Largeur utile : 120 à 130 mm
50
SCIERIE DU FOREZ
Epaisseur nominale : 22 mm
Epaisseur minimale : 11.6 mm (élégie)
Profil Châtaignier
Profil à mi bois ou à embrèvement simple.
Epaisseur 23 mm
Pas d‟épaisseur minimale (car recouvrement assemblage à mi-bois)
51
9. ANNEXES 2 : DEBIT CALORIFIQUES (RHR)
9.1.1 Epicéa
Epicéa essais sur les profils ELÉGIE-STD, humidité 10%
Moyenne EBH Louisiane
Débit Calorifique Epicéa
RHR KW
Moyenne ERV Louisiane
200
Moyenne ERH Lousiane
175
150
125
100
75
50
25
0
300
390
480
570
660
750
840
930
TEMPS( S)
1020
1110
1200
1290
1380
1470
Figure 26: Epicéa courbe RHR totalité de l‟essai
EBH : Epicéa brossé-lames horizontales
ERH : Epicéa raboté-lames horizontales ERV : Epicéa raboté-lames Verticales
Moyenne EBH Louisiane
Débit Calorifique Epicéa entre 300 et 900 s
RHR KW
Moyenne ERV Louisiane
45
Moyenne ERH Lousiane
40
35
30
25
20
15
10
5
0
300
330
360
390
420
450
480
510
540
570 600 630
TEMPS( S)
660
690
720
750
780
810
840
870
900
Figure 27: Epicéa ; courbe RHR zoom sur les 600 s
52
9.1.2 Douglas
Douglas essai sur les profils ELÉGIE-STD humidité 10%
Débit Calorifique Douglas
RHR KW
200
175
150
125
100
75
50
DRH-MVA- 3
DRHMV A- 1
DRH MV A- 2
DRH B 1
DRH B- 2
DRH-B- 3
25
0
300
390
480
570
660
750
840
930
TEMPS( S)
1020
1110
1200
1290
1380
1470
Figure 28: courbe RHR totalité de l‟essai
Graphe de courbes RHR de chaque essai, lames Horizontales Rabotées.
(DRHA Douglas 525 kg/m3 et DRHB Douglas M.V. B=462kg/m3)
53
RHR : influence de l’état de surface (brosse ou raboté)
Débit Calorifique Douglas
RHR KW
200
175
150
125
100
75
50
DRH-MV-A Moyen
DRH-MV-B Moyen
25
0
300
DRV Moyen
390
480
570
660
750
840
930
TEMPS( S)
1020
1110
1200
1290
1380
Figure 29: courbe RHR totalité de l‟essai
Graphe de courbes RHR moyen, lames Horizontales Rabotées.
(DRHA Douglas 525 kg/m3 et DRHB Douglas M.V. B=462kg/m3)
DRV Lames verticales rabotées.
54
1470
RHR Influence des différents profils d’usinage
Débit Calorifique Douglas 12%
Moyenne Forez_21 mm
RHR KW
Moyenne Ontario 2_19 mm
140
moyenne Proto Rond_21 mm
Moyenne Ontario 2_21 mm
120
100
80
60
40
20
0
300
390
480
570
660
750
840
930
TEMPS( S)
1020
1110
1200
1290
1380
1470
Figure 30: courbe RHR totalité de l‟essai
Débit Calorifique Douglas à 12% entre 300 et 900 s
Moyenne Forez_21 mm
Moyenne Ontario 2_19 mm
moyenne Proto Rond_21 mm
Moyenne Ontario 2_21 mm
RHR KW
40
35
30
25
20
15
10
5
0
300
330
360
390
420
450
480
510
540
570
600
630
660
690
720
750
780
810
840
TEMPS( S)
Figure 31:Courbe RHR : zoom sur les 600 s
55
870
900
RHR : Influence du taux d’humidité (profil Elégie-arrondie 2 essence Douglas)
Débit Calorifique Douglas Ontario 2
Moyenne 9-10%
RHR KW
Moyenne 12%
140
moyenne 14%
120
100
80
60
40
20
0
300
390
480
570
660
750
840
930
TEMPS( S)
1020
1110
1200
1290
1380
1470
Figure 32: courbe RHR totalité de l‟essai
Débit Calorifique Douglas Ontario 2 entre 300 et 900 s
Moyenne 9-10%
Moyenne 12%
moyenne 14%
RHR KW
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
300
330
360
390
420
450
480
510
540
570
600
630
660
690
720
750
780
810
840
TEMPS( S)
Figure 33:Courbe RHR : zoom sur les 600 s
56
870
900
9.1.3 Comparatif essence
RHR : Influence des essences de bois ( profil différents)
MoyenneDouglas _10%
Débit Calorifique Essences
Moyenne Epicéa_10%
Moyenne Mélèze_10%
RHR KW
Moyenne Chataîgnier_10%
200
175
150
125
100
75
50
25
0
300
390
480
570
660
750
840
930
TEMPS( S)
1020
1110
1200
1290
1380
1470
Figure 34: courbe RHR totalité de l‟essai
MoyenneDouglas _10%
Débit Calorifique Essences entre 300 et 900 s
Moyenne Epicéa_10%
RHR KW
Moyenne Mélèze_10%
45
Moyenne Chataîgnier_10%
40
35
30
25
20
15
10
5
0
300
330
360
390
420
450
480
510
540
570 600 630
TEMPS( S)
660
690
720
750
780
810
840
Figure 35:Courbe RHR : zoom sur les 600 s
57
870
900
9.1.4 Influence du séchage
Débit Calorifique Douglas 12%
RHR KW
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
TEMPS( S)
0
300
390
480
570
660
Moyenne Ontario 2_(HT)19 mm
750
840
930
Moyenne Ontario 2_19 mm
1020
1110
1200
1290
Moyenne Ontario 2_21 mm
1380
1470
Moyenne Ontario 2_(HT)21 mm
Figure 36: courbe RHR totalité de l‟essai
Débit Calorifique Douglas à 12% entre 300 et 900 s
RHR KW
40
35
30
25
20
15
10
5
0
300
330
360
390
420
450
480
510
540
570
600
630
660
690
720
750
780
810
840
870
900
TEMPS( S)
Moyenne Ontario 2_(HT)19 mm
Moyenne Ontario 2_19 mm
Moyenne Ontario 2_21 mm
Moyenne Ontario 2_(HT)21 mm
Figure 37:Courbe RHR : zoom sur les 600 s
58
9.1.5 Essais Influence du vieillissement accéléré
Débit Calorifique Douglas
RHR KW
200
175
150
125
100
75
50
DRH-MV-A Moyen
DRH-MV-B Moyen
D-1an expo-Moyen
25
0
300
390
480
570
660
750
840
930
TEMPS( S)
1020
1110
1200
1290
1380
1470
Figure 38: courbe RHR totalité de l‟essai
Débit Calorifique Douglas entre 300 et 900 s
RHR KW
60
50
40
30
20
DRH-MV-A Moyen
DRH-MV-B Moyen
10
D-1an expo-Moyen
0
300
330
360
390
420
450
480
510
540
570 600 630
TEMPS( S)
660
690
720
750
780
810
Figure 39:Courbe RHR : zoom sur les 600 s
59
840
870
900
01
08 /20
/0 11
1
15 /20
/0 11
1
22 /20
/0 11
1
29 /20
/0 11
1
05 /20
/0 11
2
12 /20
/0 11
2
19 /20
/0 11
2
26 /20
/0 11
2
05 /20
/0 11
3
12 /20
/0 11
3
19 /20
/0 11
3
26 /20
/0 11
3
02 /20
/0 11
4
09 /20
/0 11
4
16 /20
/0 11
4
23 /20
/0 11
4
30 /20
/0 11
4
07 /20
/0 11
5
14 /20
/0 11
5
21 /20
/0 11
5
28 /20
/0 11
5
04 /20
/0 11
6
11 /20
/0 11
6
18 /20
/0 11
6
25 /20
/0 11
6
02 /20
/0 11
7
09 /20
/0 11
7
16 /20
/0 11
7
23 /20
/0 11
7
30 /20
/0 11
7
06 /20
/0 11
8
13 /20
/0 11
8
20 /20
/0 11
8
27 /20
/0 11
8
03 /20
/0 11
9
10 /20
/0 11
9
17 /20
/0 11
9
24 /20
/0 11
9
01 /20
/1 11
0
08 /20
/1 11
0
15 /20
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0
22 /20
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0
29 /20
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0
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1
12 /20
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1
19 /20
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1
26 /20
/1 11
1/
20
11
01
/
10. ANNEXES 3 : –CCARTOGRAPHIE DES AMBIANCES CLIMATIQUES EN FRANCE
HR %
Humidité relative Paris 2011
100
90
80
70
60
50
40
30
20
Figure 40 : Humidité Relative relevée sur Paris en 2011
Bordeaux
100
90
80
70
60
50
40
30
20
H% 2010
0
01-janv
20-févr
11-avr
H% 2011
10
31-mai
20-juil
60
08-sept
28-oct
17-déc
Figure 41 : Comparatif humidité relative de l‟air, année 2010-2011 relevée sur Bordeaux
Cartographie issus du DTU 51.4
Figure 42 : Cartographie issue du DTU 51.4
61