Problématique

Les toitures végétalisées sont devenues très populaires car elles sont une solution esthétique pour les bâtiments mais surtout elles offres de multiple bénéfices environnementales. De plus, elles peuvent servir comme un moyen de réduire la consommation énergétique des bâtiments. Ces caractéristiques ont été examinés en détail et présentés dans nombreuses recherches scientifiques montrant la fonctionnalité de cette technologie.

Au Québec, la construction de toitures vertes est décrite dans le guide créé par la Régie du bâtiment du Québec. Les dispositions de ce guide ont été écrites dans le but de simplifier le processus d’installation. En même temps, le guide comprend certaines limites et, par rapport aux guides et réglementations d’autres pays, est restrictif. La principale préoccupation pour ce système est son danger d’incendie potentiel.

En conséquence, la liberté de choix de conception est limitée et généralement cela empêche le développement de cette technologie.

L’objectif de la recherche

Il n’existe actuellement aucune méthode de test de résistance au feu développée spécifiquement pour les toits verts et il y a très peu de données sur leurs comportements en cas d’incendie.

L’objectif principal du projet est d’approfondir les connaissances sur les systèmes de toitures végétalisées en termes de la sécurité incendie. Plus spécifiquement :

• Élaborer une opinion critique sur la réglementation RBQ pour les toits verts fondée sur la théorie de la sécurité incendie et les règlements internationaux.
• Comprendre le rôle des matériaux utilisés pour les toitures végétalisées en tant que charge combustible.
• Analyser la propagation du feu à travers un système typique de toit vert et à l’intérieur de celui-ci.
• Proposer des politiques ainsi qu’un assemblage de matériaux adéquat pour l’obtention d’un système de toit vert sécuritaire.

Méthodologie

Premièrement, une revue de la littérature sur les moyens de prévention des incendies dans un bâtiment sera réalisée afin de comprendre le background de réglementation dans le Guide.

Le toit végétalise peut créer des conditions dans lesquelles il y a la possibilité d’inflammation et de propagation du feu. Ceci est principalement dû aux matériaux utilisés ainsi qu’au mauvais entretien. Le toit vert est constitué de plusieurs couches qui peuvent contribuer à la gravité de l’incendie et mener à l’effondrement de la structure. Pour connaître à quel point ils augmentent les risques, il faut étudier les matériaux utilisés dans les toits verts et leur propriétés thermiques à haute température.

Puisque le système de toit vert est complexe, l’analyse des températures va être effectuée par le calcul numérique et une modélisation du comportement thermique des différents systèmes de toits verts sera effectuée afin de trouver une solution sécuritaire.

Applications potentielles et retombées industrielles

L’étude permettra de comprendre clairement les problèmes liés aux risques d’incendie et de propagation de la flamme associés aux toits verts. La recherche fournira des solutions optimales pour la prévention des incendies, qui seront également confirmées expérimentalement. L’adoption de ces solutions permettra de faciliter le processus d’installation de toitures végétalisées et accroître les options de conception. Cela contribuera à une utilisation plus répandue de ces systèmes dans l’industrie de la construction.

Ce projet a débuté en septembre 2015.

Problématique
L’utilisation du bois dans la construction possède de grands avantages environnementaux. Le
bois est un matériau renouvelable qui permet non seulement de réduire les gaz à effet de serre
et sa transformation demande aussi moins d’énergie que d’autres matériaux. Pourtant, malgré
toutes ses qualités, cette ressource est sous-utilisée car elle demande un entretien régulier et
onéreux pour bien la protéger contre les effets de l’environnement et de certains
microorganismes. La prochaine génération de revêtement dans le bâtiment en bois doit adapter spontanément ses propriétés en réponse à des changements dans leur environnement. Il est donc nécessaire d’étudier les matériaux stimuli-sensibles afin de développer des fonctions intéressantes pour que le bois puisse concurrencer d’autres matériaux constructifs. Le stimulus ciblé est la protection au feu et aux hautes températures en vue de protéger le bois contre ceux-ci.
L’objectif de la recherche
L’objectif général du projet est d’explorer le potentiel des systèmes de finition qui permettront
non seulement d’améliorer la durabilité du bois mais également de limiter la propagation des
flammes lors d’un incendie ou de diminuer le réchauffement d’un bâtiment par les rayons IR.

Le projet a pour objectifs spécifiques :
• Identifier et caractériser les matériaux inorganiques et organiques nanostructurés
stimuli-sensibles par l’étude des propriétés physico-chimiques de ces matériaux dans
une matrice polymère simple.
• Étudier la compatibilité entre les systèmes de stimuli-sensibles et le bois afin de
déterminer si ces systèmes peuvent être utilisés comme revêtement fonctionnel et en
faire une caractérisation complète.
• Comprendre et contrôler les interactions adhésives entre revêtement et surfaces du
bois. Caractériser la performance technique et les bénéfices environnementaux afin de
positionner ces revêtements comme solutions de construction écoresponsable.
Méthodologie
• Etudier la bibliographie des matériaux stimuli-sensibles.
• Sélectionner un type de matériau et caractériser ses propriétés physico-chimiques.
• Formuler le revêtement de différentes compositions à partir du matériau choisi.
• Vérifier l’efficacité du revêtement sur l’épinette blanche.
• Tester le revêtement sur un autre type de bois pour caractériser sa faisabilité.
Applications potentielles et retombées industrielles
Le revêtement intelligent contre la propagation du feu à l’extérieur des bâtiments permettra de
répondre aux règlements imposés pour la construction, aux exigences relatives à la sécurité
des personnes et de développer la construction des bâtiments de grandes hauteurs en bois.
Pour un bénéfice économique et écologique, le revêtement réfléchissant aux IR qui permet de
diminuer la température des bâtiments et d’augmenter la longévité du bois est aussi
particulièrement intéressante. Ce projet répond au défi de l’utilisation du bois dans les
applications extérieures. Le développement de nouvelle génération de système de finitions
permet de valoriser l’usage du bois dans la construction.