Modification proposée 1872

L'article 5.6.4.3. de la division B du Code national de prévention des incendies – Canada (CNPI) 2020 fournit des exigences liées au type et au degré de protection par encapsulation des éléments en bois d'œuvre massif exigés dans les constructions en bois d'œuvre massif encapsulé (CBOME) pendant que le bâtiment est en construction. Plus particulièrement, d'après ces exigences, au moins 80 % de la sous-face des planchers en bois d'œuvre massif doit être protégée par un niveau minimal d'encapsulation quelconque (p. ex., une seule épaisseur de plaques de plâtre de type X de 12,7 mm d'épaisseur).

La présente modification proposée est reliée aux FMP 1870 et 1963 tirés de l'examen public national des modifications proposées aux codes modèles nationaux de 2020 (qui s'est déroulé du 24 octobre 2023 au 18 décembre 2023), lesquels décrivaient respectivement les modifications proposées aux articles 3.1.6.4. et 3.1.6.6. de la division B du Code national du bâtiment – Canada (CNB) 2020. Ces articles du CNB traitent des exigences et des exceptions relatives à l'encapsulation des éléments en bois d'œuvre massif dans les bâtiments de CBOME finis. Plus particulièrement, d'après ces articles, il est permis qu'entre 10 % et 25 % de la surface des plafonds en bois d'œuvre massif d'une suite soit exposée.

Les FMP 1870 et 1963 comprenaient des modifications proposées fondées sur plusieurs recherches portant sur des scénarios d'incendie réalisés à partir de compartiments en bois d'œuvre massif afin de permettre que 100 % de la surface des plafonds en bois d'œuvre massif d'une suite soit exposée.

Après avoir pris en compte les commentaires du public sur les FMP 1870 et 1963, il a été recommandé que ces modifications proposées soient légèrement modifiées et incluses dans le CNB 2025.

Par conséquent, il est nécessaire de proposer l'harmonisation des exigences relatives à la protection du bois d'œuvre massif des plafonds pendant la construction dans l'article 5.6.4.3. du CNPI et de permettre que les plafonds puissent être exposés lorsqu'une encapsulation n'est pas exigée dans le bâtiment fini.

De plus, pendant les projets actuels de CBOME, la réconciliation des exigences de l'article 5.6.4.3. du CNPI avec les mesures de contrôle de l'humidité et de la moisissure touchant les éléments en bois encapsulé, de même que les matériaux utilisés pour l'encapsulation, a engendré des difficultés pendant la construction.

Lors de l'harmonisation des dispositions du CNB et du CNPI afin de permettre que 100 % des plafonds en bois d'œuvre massif soient exposés pendant la construction, les répercussions suivantes, découlant de l'absence de l'encapsulation des plafonds, doivent être prises en considération :

• le risque de propagation du feu à plus d'un étage lors d'un incendie; et
• la nécessité pour les intervenants d'urgence et les pompiers de pouvoir accéder à l'étage où survient l'incendie.

Les éléments importants permettant de réduire et de limiter ces répercussions sont les suivants :

• l'élaboration d'un plan de sécurité incendie pendant la construction et la conformité à ce plan, ce qui pourrait inclure :
  • la gestion des matériaux combustibles sur place;
  • le maintien de l'accès aux voies d'issue depuis l'étage où se déroule l'incendie et aux voies d'entrée vers l'étage où se déroule l'incendie; et
  • la sécurité du chantier (p. ex., pour réduire le risque d'incendie criminel) et la surveillance des risques d'incendie. 
• la réduction ou la protection des voies physiques le long desquelles l'incendie se propage sur un étage ou d'un étage à l'autre.

L'expérience a démontré que, pendant la construction, les bâtiments à ossature légère en bois risquent fortement de s'effondrer ou d'entraîner des pertes importantes lors d'un incendie, particulièrement si les mesures de protection contre l'incendie actives et passives qui ont été planifiées pour le bâtiment fini ne sont pas en place. Les recherches récentes sur le comportement au feu des bâtiments en bois d'œuvre massif effectuées à partir de scénarios d'incendie de compartiments et de scénarios d'incendie sur un chantier de construction démontrent que les bâtiments en bois d'œuvre massif sont plus résistants structuralement à l'effet d'un incendie, que ces bâtiments s'enflamment difficilement et que leur combustion est également difficilement maintenue, surtout en raison de la charge combustible réduite sur un chantier de construction.

Les FMP 1870 et 1963 comprennent des modifications proposées fondées sur les plus récentes recherches sur le comportement au feu afin de permettre que 100 % de la sous-face de chaque plancher en bois d'œuvre massif d'une suite soit exposée dans le bâtiment fini, élargissant les dispositions du CNB sur l'encapsulation des éléments en bois d'œuvre massif à l'intérieur des bâtiments pour lesquels une CBOME est permise.

Les justifications soutenant les FMP 1870 et 1963 fournissent des explications sur la façon dont les récentes recherches sur le comportement au feu ont été effectuées pour étayer les modifications proposées concernant le pourcentage d'exposition autorisé pour les éléments en bois d'œuvre massif. Cela dit, la présente modification proposée révise le degré de protection des éléments de plafond en bois d'œuvre massif dans les CBOME pendant qu'un bâtiment est en construction. La présente modification proposée harmoniserait les exigences du CNPI avec celles du CNB pour les bâtiments de CBOME finis.

Le rapport du CNRC intitulé « Large-Scale Fire Tests of a Mass Timber Building Structure for MTDFTP » [1] décrit un total de cinq essais de comportement au feu réalisés au moyen de compartiments en bois d'œuvre massif dans une structure de grande dimension à deux étages comportant diverses quantités de surfaces exposées de murs, de plafonds, de planchers, de poutres et de poteaux en bois d'œuvre massif. Deux des cinq essais de comportement au feu ont été réalisés à partir de scénarios d'incendie sur un chantier de construction présentant différents niveaux de charges combustibles. L'essai n^o 3 a été effectué dans un petit compartiment (3,2 m × 7,0 m × 3,0 m) situé au deuxième étage au moyen d'une poubelle en métal comportant un caisson de bois comme charge combustible, tandis que l'essai n^o 4 a été effectué dans un compartiment de plus grande dimension (7,1 m × 7,5 m × 3,0 m), également situé au deuxième étage, mais au moyen d'une charge combustible amovible plus intense de caissons de bois et de cloisons à ossature légère en bois non protégées. Ces compartiments, relativement petits, représentaient un scénario d'incendie grave du point de vue de la réémission du rayonnement de la chaleur entre les surfaces en bois d'œuvre massif et les autres surfaces combustibles, ce qui constitue un aspect important pour la combustion continue des surfaces en bois d'œuvre massif une fois la charge combustible amovible consumée. Les ouvertures de fenêtre des compartiments, situées dans les murs extérieurs à ossature légère en acier protégés, ont fourni une condition de ventilation selon laquelle une durée et un confinement plus longs de l'incendie ont engendré l'éjection de panaches d'une hauteur considérable à travers les ouvertures. Cette condition de ventilation représentait un scénario d'incendie plus grave comparativement à un scénario effectué sur une aire de plancher ouverte en cours de construction. Le tableau 1 fournit un résumé des essais.

Tableau 1. Résumé des configurations pour les essais de comportement au feu réalisés au moyen de compartiments sur un chantier de construction du programme d'essais de comportement au feu du bois d'œuvre massif

Le plafond des deux scénarios de l'essai de comportement au feu était exposé à 100 %, mais les deux incendies de calcul se sont éteints en moins de 60 min, et ce, sans intervention du service d'incendie, laquelle aurait lieu lors d'un véritable incendie sur un chantier de construction une fois l'incendie détecté par le personnel sur le chantier. Ces résultats pourraient suggérer que des mesures de sécurité incendie autres que l'encapsulation pourraient constituer une option pendant la construction, tout en réduisant de façon adéquate le risque de propagation du feu à plus d'un étage.

Prise en considération de l'arbre des concepts de sécurité incendie

Les nouvelles stratégies de sécurité incendie proposées dans le FMP 1872 pour les bâtiments de CBOME sont fondées sur des options de rechange aux stratégies de sécurité incendie existantes dans les sous-sections 5.6.1., 5.6.3. et 5.6.4. du CNPI, les complètent ou en fournissent. Dans leur ensemble, ces stratégies de protection contre l'incendie combinées destinées aux chantiers de construction et de démolition fournissent une approche holistique, structurée sur la fiabilité, afin de limiter la propagation de l'incendie; en général, elles ont été élaborées dans le contexte de l'arbre des concepts de sécurité incendie décrit dans la norme NFPA 550, « Guide to the Fire Safety Concepts Tree ». L'arbre des concepts de sécurité incendie donne des moyens structurés d'examiner les stratégies de sécurité incendie dans un contexte de réduction des risques, et en tenant compte de la fiabilité de séries de mesures (pour obtenir plus de détails, voir la figure 4.3 de la norme NFPA 550).

Voici deux des objectifs clés de l'arbre des concepts de sécurité incendie :

1. La prévention de l'inflammation : réduire la probabilité qu'un incendie se déclenche
2. La gestion des répercussions d'un incendie : réduire les conséquences de l'incendie

Le tableau 2 catégorise et annote une sélection de dispositions du CNPI relatives aux objectifs et aux sous-objectifs de l'arbre des concepts de sécurité incendie.

Tableau 2. Dispositions du CNPI (existantes et proposées) relatives à l'arbre des concepts de sécurité incendie

Notes du tableau 2 :
(1) Les abréviations utilisées dans le tableau ont les significations suivantes :
BMH+BOM = bâtiment de moyenne hauteur et en bois d'œuvre massif
BOM-e = bois d'œuvre massif — disposition existante 
BOM-p = bois d'œuvre massif — disposition proposée

L'organisation des stratégies d'atténuation axées sur l'arbre des concepts de sécurité incendie permet de prendre en considération l'approche holistique afin de contrôler le déclenchement (inflammation), la croissance et la propagation du feu. Ces stratégies peuvent également être considérées dans le contexte des degrés de fiabilité en vue de limiter la propagation de l'incendie. Par exemple, certaines stratégies limitent la probabilité qu'un incendie se déclenche; toutefois, si l'inflammation se produit, d'autres mesures limitent les premiers stades de la croissance du feu. La probabilité qu'un incendie se propage est réduite à chaque étape de développement de l'incendie au moyen d'une seule stratégie ou d'un ensemble de stratégies. Les exigences proposées sont fondées sur des options de rechange aux stratégies de sécurité incendie existantes ou en fournissent afin de mieux tenir compte, plus spécifiquement, des risques d'incendie liés aux chantiers de construction et de démolition comportant du bois d'œuvre massif.

Article proposé 5.6.4.3.-2025 sur les mesures visant à réduire le risque de propagation du feu d'un étage à l'autre

L'article proposé aborde la réduction du risque de propagation du feu à plus d'un étage et comprend un renvoi à une approche prescriptive et à une approche axée sur la performance applicables à tous les bâtiments de CBOME en construction.

L'article proposé est semblable à l'article 5.6.1.2. actuel du CNPI relatif aux mesures visant à limiter la propagation des flammes aux bâtiments voisins, mais comprend également une méthode prescriptive explicite. L'article proposé permet dans les articles 5.6.4.4. à 5.6.4.7.-2025 des approches de protection et de gestion des risques; il permet également qu'une évaluation des risques d'incendie soit menée en option afin de déterminer le niveau de protection contre l'incendie exigée sur le chantier.

La note explicative proposée fournit des recommandations au sujet des experts menant l'évaluation des risques.

Révision proposée au paragraphe 5.6.4.3. 2) (maintenant le paragraphe 5.6.4.4. 2)-2025) sur les étages contigus

Une révision rédactionnelle mineure est également proposée pour clarifier l'intention de l'exigence existante au paragraphe 5.6.4.4. 2)-2025 concernant les quatre derniers étages.

Étant donné que la présente modification proposée au CNPI est harmonisée avec les modifications proposées au CNB dans les FMP 1870 et 1963, les constructeurs n'auraient pas à procéder à l'encapsulation de la sous-face des planchers pendant la construction, pour la retirer lorsque le bâtiment est fini, car ce serait permis dans le CNB grâce aux FMP 1870 et 1963.

Révision proposée au paragraphe 5.6.4.3. 3) (maintenant le paragraphe 5.6.4.4. 3)-2025) sur les matériaux d'encapsulation

Cette révision mineure harmonise la disposition existante sur l'élargissement des méthodes d'application pour les matériaux d'encapsulation consistant en des plaques de plâtre avec les modifications proposées au CNB grâce au FMP 1963.

Article proposé 5.6.4.5.-2025 sur les mesures de protection de rechange

L'article proposé 5.6.4.5.-2025 introduit des exigences de rechange à celles décrites à l'alinéa 5.6.4.4. 1)a)-2025, relatif à l'encapsulation protectrice, et à l'article 5.6.4.6.-2025, relatif à l'installation progressive des systèmes de gicleurs. L'article 5.6.4.5.-2025 introduit de nouvelles mesures de protection contre l'incendie pour traiter de la sécurité pendant la construction. Ces nouvelles mesures sont incluses dans les dispositions suivantes :

• Paragraphe 2) : les mesures proposées pour la protection des ouvertures dans les planchers visent à limiter le risque de propagation du feu par les ouvertures vers les étages supérieurs pendant au moins 30 min. Cette valeur de 30 min est harmonisée avec la valeur de comportement au feu de 15 min exigée pour les matériaux servant de pare-feu (voir l'article 3.1.11.7. du CNB), pour laquelle une plaque de plâtre de 12,7 mm d'épaisseur et du contreplaqué à liant phénolique d'une épaisseur de 12,5 mm sont considérés comme restant en place et empêchant le passage des flammes pendant au moins 15 min lorsqu'ils sont soumis à l'essai normalisé d'exposition au feu. La note explicative indique également qu'une protection contre l'incendie supplémentaire pourrait être exigée pour les ouvertures de grande dimension.
• Paragraphe 3) : protection des joints périphériques entre la rive des planchers et les murs extérieurs pour limiter le risque de propagation du feu par les joints vers les étages supérieurs.
• Paragraphes 4) et 5) : installation de robinets d'incendie armés équipés de tuyaux d'incendie sur les réseaux de canalisations d'incendie pour l'utilisation lors de l'extinction ou du contrôle d'un incendie.
• Paragraphes 6) et 7) : une personne effectuera une surveillance des risques d'incendie sur tous les étages à certains moments durant les jours ouvrables et après ceux-ci pour veiller à ce que le plan de sécurité incendie soit suivi. Une note explicative fournit des recommandations concernant le niveau de connaissance et de compétence de la personne qui effectue la surveillance ainsi que les éléments que le plan de sécurité incendie doit prendre en considération, au besoin, comme les intervalles prévus de la supervision du chantier et de l'ensemble des travaux de construction en dehors des jours ouvrables.

Paragraphe proposé 5.6.4.5. 8)-2025 sur l'ordre de la mise en œuvre des mesures de protection contre l'incendie de rechange

Il est prévu que le paragraphe proposé 5.6.4.5. 8)-2025 soit appliqué conjointement avec les autres exigences proposées relatives à la protection décrites dans cet article.

Cela demande une approche différente de l'approche actuelle pour laquelle il est permis de ne pas protéger les quatre derniers étages contigus, à l'article 5.6.4.4.-2025 et à l'article proposé 5.6.4.6.-2025. Ainsi, une fois le plafond du cinquième étage installé, il serait exigé que pour tous les étages, y compris les quatre premiers étages, des mesures de protection de rechange soient utilisées.

Article proposé 5.6.4.6.-2025 sur l'installation progressive des systèmes de gicleurs

L'article proposé 5.6.4.6.-2025 introduit des exigences de rechange à celles décrites aux alinéas 5.6.4.4. 1)a), c) et d)-2025, relatifs à l'encapsulation protectrice, et à l'article 5.6.4.5.-2025, relatif aux mesures de protection de rechange. L'article proposé 5.6.4.6.-2025 introduit une approche de rechange aux exigences de protection contre l'incendie passive en prévoyant un système de gicleurs opérationnel installé progressivement pendant la construction des bâtiments de CBOME.

Article proposé 5.6.4.7.-2025 sur le stockage de matériaux combustibles à l'intérieur

L'article proposé vise à gérer la quantité de matériaux combustibles en piles distinctes et de dimensions limitées, ainsi qu'à prescrire des restrictions sur l'emplacement relatif de ces piles. Cette disposition vise à réduire le risque de propagation du feu vers de nombreuses piles ou depuis d'autres sources d'inflammation, sans influer sur l'évacuation sécuritaire des occupants, tout en permettant le déroulement sécuritaire des tactiques de lutte contre l'incendie.

Paragraphe 1) : conformément aux pratiques courantes, la limite proposée pour l'aire de surface d'une pile distincte de matériaux combustibles est représentative de la dimension d'une caisse en bois standard (1,2 m × 2,4 m) utilisée pour le transport des matériaux.

Alinéa 2)a) : le dégagement proposé de 3 m entre les matériaux combustibles stockés sur un étage et la rive extérieure du plancher a été établie en fonction d'une étude portant sur l'analyse du transfert de la chaleur rayonnante depuis la longueur de propagation de la flamme du panache de feu d'un incendie jusqu'à l'étage situé directement sous l'étage où les produits sont stockés.

Lors de l'analyse, un plan d'exposition vertical, perpendiculaire au bord de la dalle, d'une longueur de 20 m et se prolongeant sur toute la hauteur de l'étage (4 m), a été prévu sur l'étage supérieur pour représenter la longueur de propagation de la flamme du panache depuis l'étage inférieur, atteignant l'étage situé juste au-dessus et se prolongeant au-delà de ce dernier. Des essais et des études sur la longueur de propagation de la flamme depuis les ouvertures dans un compartiment ont démontré une réduction de la température de la flamme située à distance de l'ouverture en fonction de la distance horizontale, de même qu'une réduction de l'émissivité en fonction de la profondeur de la flamme mesurée à partir du plan du mur. Une étude de sensibilité a été menée sur le pouvoir émissif de la chaleur rayonnante du plan de 20 m × 4 m en fonction de la température et de l'émissivité; les résultats de cette étude ont été utilisés pour déterminer les distances acceptables auxquelles un flux thermique critique de 30 kW/m² (flux thermique approximatif de l'inflammation spontanée du bois) ne serait pas atteint.

Lors de l'établissement d'une distance acceptable, l'étude a tenu compte des mesures de flux thermique de 30 kW/m² dans un des essais sur chantier de construction tirés du rapport du CNRC [1], de même que des critères d'acceptation et de calibration (35 kW/m² et 45 kW/m², respectivement) utilisés d'après la norme CAN/ULC-S134, « Méthode normalisée des essais de comportement au feu des murs extérieurs », incorporée par renvoi dans le CNB, relativement à l'exposition à la flamme des murs extérieurs.

Ces données soutiennent une valeur supérieure de flux thermique émissif d'environ 50 kW/m² pour établir les distances acceptables correspondantes d'après l'étude de sensibilité. Les distances variaient entre 0 m et 2,6 m. Par conséquent, selon ces résultats, il a été déterminé que la valeur de 3 m constituait une distance de dégagement acceptable entre l'emplacement des matériaux combustibles stockés et la rive extérieure du plancher.

Alinéas 2)b), c) et d) : la distance de séparation proposée de 3 m entre les piles distinctes est semblable à celle d'une disposition relative au contrôle des effets des combustibles au paragraphe proposé 3.1.6.4. 4)-2025 (FMP 1870), qui permettrait deux murs en bois d'œuvre massif exposés se faisant face ou adjacents dans une suite, à condition qu'une distance horizontale de 4,5 m soit maintenue entre eux. Une distance de 3 m entre les piles de produits stockés de même qu'entre les piles et les issues est considérée comme offrant un niveau de protection raisonnable dans une telle situation et permet l'accès aux issues afin de faciliter l'évacuation sécuritaire des occupants ainsi que le déroulement des opérations de lutte contre l'incendie. La valeur de 3 m est également appliquée ailleurs dans le CNPI et le CNB si des limites de distance entre des produits stockés et d'autres éléments sont fixées (p. ex., ouvertures dans un mur, stockage de liquides inflammables et issues) dans les bâtiments occupés.

Paragraphe 3) : il est proposé qu'un dégagement de 1,5 m soit maintenu entre la partie supérieure des produits stockés et la sous-face du plan inférieur de toute poutre ou de tout plancher ou toit situés au-dessus des produits stockés pour permettre d'arroser le dessus des piles avec des lances d'incendie, cette valeur de dégagement étant supérieure de 50 % à celle de la disposition du CNPI (paragraphe 3.2.2.3. 2)) prévoyant un dégagement de 1 m au-dessus des produits stockés à l'intérieur dans un bâtiment non protégé par gicleurs.

Note explicative : la note proposée A-5.6.4.6.-2025 apporte des éclaircissements sur l'accumulation de produits transitoires stockés à court terme, qui peuvent être nécessaires pour les activités de construction quotidiennes, et fait un lien entre la gestion des matériaux combustibles et les dispositions existantes du CNPI.

Références

[1] J. Su, E. Gibbs, M. Weinfurter, P.-S. Lafrance, K. Gratton, A. Frade, et P. Leroux. « Large-scale fire tests of a mass timber building structure for MTDFTP ». Conseil national de recherches du Canada. N° du rapport : A1-018329.1/A1-018487.1 (Ottawa, Canada; mai 2023).

La présente modification proposée introduirait une option pour permettre que 100 % de la surface de la sous-face de chaque plancher en bois d'œuvre massif soit exposée pendant la construction. Comme il a été mentionné ci-dessus, l'article 5.6.4.3. de la division B du CNPI 2020 exige qu'au moins 80 % de la sous-face des planchers en bois d'œuvre massif soit être protégée par un niveau minimal d'encapsulation (p. ex., une seule épaisseur de plaques de plâtre de type X de 12,7 mm d'épaisseur).

En raison de l'augmentation proposée de l'exposition des plafonds lors de la construction, le risque de croissance du feu et de durée prolongée de la combustion accompagnée de flammes augmente également, ce qui peut contribuer à la propagation du feu sur l'étage et d'un étage à l'autre. 

Une approche plus holistique est recommandée et proposée dans les présentes modifications en ce qui concerne la prise en compte de ces risques d'une perspective à la fois prescriptive et axée sur la performance. Cette approche est semblable à celle déjà prévue par l'article 5.6.1.2. du CNPI en ce qui concerne la propagation des flammes sur les chantiers de construction vers les propriétés adjacentes.

Le tableau 3 fournit une liste de modifications proposées au CNPI, y compris l'intention des modifications relativement à la gestion et à la réduction du risque d'incendie pendant la construction.

Tableau 3. Modifications proposées relatives aux incendies dans les CBOME pendant la construction

La présente modification proposée fournit des options supplémentaires pour la protection contre l'incendie pendant la construction, ce qui peut réduire les coûts dans certains cas ainsi que la supervision étroite de la part de l'autorité compétente. Étant donné que les options de conformité existantes (encapsulation protectrice) demeurent dans le CNPI, la présente modification proposée n'engendrerait pas de coûts supplémentaires si ces options sont utilisées.

Si les exigences du CNPI pour la protection des éléments en bois d'œuvre massif pendant la construction sont harmonisées avec celles du CNB 2025 pour le bâtiment fini, on peut s'attendre à ce que les coûts demeurent les mêmes ou diminuent en raison de cette harmonisation.

Étant donné que l'installation de matériaux d'encapsulation pendant le processus de construction peut être physiquement exigeante, le fait d'avoir l'option de ne pas installer de matériaux d'encapsulation pourrait éviter des problèmes liés aux éléments suivants :

• l'humidité et la moisissure;
• les coûts pour réparer les dommages causés par l'humidité; et
• la production de déchets;

tout en maintenant un niveau acceptable de sécurité incendie.

Étant donné que la présente modification proposée peut être mise en application par le biais de l'infrastructure de mise en application existante du CNPI, il n'y a aucune répercussion sur la mise en application anticipée.

Les architectes, les concepteurs, les promoteurs, les propriétaires et les ingénieurs bénéficieraient de la plus grande souplesse fournie par la présente modification proposée.

Les autorités compétentes, y compris les services d'incendie, devraient continuer à évaluer leurs méthodes de fonctionnement conformément aux exigences pour les CBOME.