Construction en bois lourd: Ce que les pompiers doivent savoir

La National Fire Protection Association (NFPA) définit la construction en bois lourd comme un système dont les éléments de charpente principaux mesurent au moins huit pouces sur huit pouces et dont les murs extérieurs sont faits d’un matériau incombustible.

L’industrie du bâtiment est tirée par l’argent. L’architecte est motivé par la nécessité de créer un édifice, mais le constructeur veut juste le faire le plus rapidement possible pour le juste prix. Le feu n’est jamais considéré comme faisant partie de l’équation. C’est-à-dire, sauf au milieu des années 1800, lorsque les compagnies d’assurance perdaient beaucoup d’argent pour les pertes dans les établissements de fabrication. Les compagnies d’assurance ont poussé pour un type de construction qui serait à combustion lente.

Je suis sûr qu’après avoir examiné de nombreuses structures brûlées, les inspecteurs des compagnies d’assurance ont réalisé que le bois a une tendance naturelle à résister au feu – il commence à carboniser en premier, ce qui retarde le processus de combustion. Plus le morceau de bois est épais, plus il faudra de temps pour s’enflammer. De plus, pendant cette période, les ressources nécessaires, la main-d’œuvre et les matériaux étaient bon marché. Ce résultat final a été appelé pendant de nombreuses années « construction de moulins » et il est maintenant connu sous le nom de « bois lourd », « poteau et poutre » ou « poteau et planche ». »

Ce type de construction de bâtiments était prédominant dans la région de la Nouvelle-Angleterre, mais comme dans toute entreprise réussie, il s’est rapidement répandu dans tout le pays. Bien que les usines textiles et les papeteries aient été les premières à utiliser ce type de bâtiment, presque tous les processus de fabrication ou besoins de stockage ont été satisfaits par ce type de construction à un moment ou à un autre.

Bien que certains mesurent aussi peu que 50 par 50 pieds, la plupart des bâtiments de ce type sont assez grands. La majorité est mesurée en centaines de pieds par centaines de pieds. Habituellement, un logement était prévu pour la main-d’œuvre et ces maisons entouraient la zone centrale, d’où le terme « villes de moulins. »Quand j’étais pompier volontaire à Clifton Heights, en Pennsylvanie, il n’y avait pas moins de 12 de ces bâtiments dans notre ville d’un mille carré. Entre ces structures et celles des villes environnantes, j’avais beaucoup d’expérience dans les opérations lourdes.

La structure

Après le défrichement du terrain, la construction de la structure a commencé. Cela se produisait généralement au printemps, lorsqu’une scierie pouvait couper les bois et leur donner le temps de « sécher », car le bois vert serait inutilisable en raison de sa nature de fissuration et de rétrécissement. Le chêne blanc était le bois principalement utilisé au début, mais le pin de Géorgie est devenu la ressource la plus économique à l’arrivée du 20ème siècle.

Le sous-sol a été excavé ainsi que les semelles. Le béton coulé dans les semelles était primitif par rapport à celui d’aujourd’hui. Les murs extérieurs devaient être incombustibles. Les matériaux utilisés pour l’extérieur étaient généralement de la brique ou une combinaison de brique et de pierre. Ces murs peuvent être aussi épais que deux à trois pieds aux niveaux inférieurs et un à deux pieds aux étages supérieurs.

Le plancher du sous-sol a été laissé pendant l’installation de terre ou de pavés (briques pleines). Il y avait des moments où les constructeurs installaient des solives de plancher en bois directement sur le sol en terre – ils utilisaient un mélange en poudre censé se solidifier comme du béton et protéger le bois des termites. Il s’appelait « la Crète du constructeur », mais il aurait dû s’appeler « le luxe des termites ». »

Les colonnes du sous-sol étaient posées sur des piliers de pierre ou de brique. L’espacement entre ces colonnes et les autres au-dessus des étages suivants était d’environ huit pieds dans une direction et de 20 pieds dans l’autre. Les colonnes mesuraient au minimum huit pouces sur huit. Sur ceux-ci ont été placés des poutres et des poutres. Selon la charge, ceux-ci ne mesuraient pas moins de six pouces de large et 10 pouces de profondeur. Si les charges étaient lourdes lors de la construction du bâtiment, attendez-vous à voir des éléments de charpente beaucoup plus grands que le minimum. Ce sont les connexions entre les colonnes et les poutres qui sont les plus vulnérables. Souvent, des connecteurs en fonte ont été utilisés et ceux-ci échoueront devant les éléments en bois lors d’un incendie, provoquant divers degrés de défaillance. Beaucoup de ces structures sont de six à 10 étages.

Des murs intérieurs ont été ajoutés pour réduire la zone à encadrer et aider à la maîtrise des incendies. Ceux-ci ont été construits en maçonnerie. Les portes permettaient le passage entre les compartiments. Ce type de configuration se faisait généralement par paliers égaux dans tout le bâtiment (tiers, quarts, etc.).

L’objectif principal de la planification de l’espace dans ces bâtiments était la génération de revenus. À cette fin, les escaliers et les escaliers étaient considérés comme des nuisances nécessaires à ajouter pour passer d’un étage à l’autre. Ces zones peuvent être assez petites – si petites en fait que deux pompiers ne peuvent pas se passer dessus.

Les fenêtres étaient un autre mal nécessaire. Le processus utilisé pour la première fois dans le bâtiment aura dicté si et où les fenêtres seront trouvées. Le plus souvent aujourd’hui, les fenêtres seront briquées. L’absence de ces points d’évent réduira considérablement votre capacité à combattre un incendie dans ces structures. Leur absence peut également réduire la capacité d’avoir une taille adéquate ou précise. Le nombre de portes de ces bâtiments ne nécessitait que des points d’entrée minimes pour des raisons évidentes de sécurité. Ce manque aigu de points d’entrée et donc de sortie est un facteur de sécurité grave qui doit être pris en compte lors de l’engagement des pompiers dans une attaque intérieure.

Le plancher de ces bâtiments a une épaisseur minimale de trois pouces et sera rainuré et rainuré. Ceci est également appelé planches. Si de la machinerie lourde a été utilisée au début de la vie du bâtiment, vous trouverez des couches alternées de cette planche. Vous pouvez également trouver des planches de quatre pouces d’épaisseur avec un plancher d’un pouce posé en croix. Le revêtement de sol pourrait avoir absorbé de nombreux produits chimiques au fil des ans, en particulier des hydrocarbures, lors de divers processus de fabrication, ce qui accélérera le potentiel de combustion et de défaillance lors d’un incendie. Dans le cas d’un entrepôt frigorifique, un revêtement aurait pu être appliqué sur les sols et les murs pour atténuer le facteur de condensation et de pourriture. Cela aurait également pu être appliqué pour éviter que les sols ne deviennent glissants.

Les membres de la charpente du toit sont également assez grands – six par 10 pouces et plus. Vous pouvez trouver certaines des premières formes de fermes, surtout si le toit est en pente. Il y avait trois formes principales de ce type de treillis: King Post, Queen Post et Fink Truss. Ces types de fermes utilisaient la conception géométrique des triangles et étaient construites avec de gros morceaux de bois (six sur six pouces et plus), mais des tiges en fonte avec des tendeurs étaient utilisées à chaque point de connexion. De plus, les joints en bois étaient souvent des mortaises et des tendons. Encore une fois, la fonte est le tendon d’Achille.

Sur les ensembles de toit plat, la même conception de treillis a été utilisée, mais les accords du haut et du bas devaient être plus grands. La terrasse du toit était la même que la configuration du sol. Il utilisait des planches de trois ou quatre pouces. Beaucoup de ces bâtiments aux toits inclinés avaient de l’ardoise comme couverture de toit. Ces tuiles d’ardoise peuvent être mortelles lorsque le toit commence à lâcher et qu’elles deviennent des missiles qui tranchent dans les airs.

Bon nombre de ces bâtiments peuvent contenir des ascenseurs. Ces espaces peuvent être ouverts et vides, surtout si le bâtiment est vacant depuis un certain temps. Les espaces peuvent également être recouverts d’une seule couche de contreplaqué avec un encadrement minimal. En tout état de cause, si les zones sont étouffées par la fumée, les pompiers ne pourront pas voir ces dangers.

Les besoins d’utilité de ces bâtiments étaient de proportions gigantesques. Si un bâtiment était construit à côté d’une rivière, le propriétaire aurait peut-être installé une centrale électrique entraînée par une roue hydraulique. La quantité de tuyaux qui traversent ces bâtiments est stupéfiante, surtout s’ils ont été utilisés pour l’entreposage frigorifique ou la fabrication de produits chimiques. Cela peut entraver les tentatives de sauvetage lorsqu’il commence à échouer et tombe au sol. Il peut également piéger les pompiers lorsqu’ils se déplacent dans toute la structure.

Les mêmes dangers s’appliquent au câblage électrique. Les entrepôts frigorifiques peuvent contenir des résidus dangereux, ce qui peut avoir ses propres implications mortelles. Les entrepôts frigorifiques de cette époque utilisaient exclusivement de l’ammoniac.

Considérations relatives à la lutte contre les incendies

S’il y a des bâtiments comme celui-ci dans votre région qui sont toujours utilisés, vous devez entrer dans chacun d’eux pour mener un plan d’action avant le feu. Bien qu’il faille plus de temps pour que ces installations prennent feu, lorsqu’elles prennent feu, il faudra une énorme quantité d’eau et de nombreux pompiers pour éteindre le feu. Vous devrez vous assurer de l’adéquation de votre approvisionnement en eau et de la disponibilité du personnel avant de pouvoir commettre une attaque.

Si ces bâtiments sont vacants, et surtout s’ils sont vacants depuis un certain temps, faites campagne pour leur démolition. Il n’y a rien de bon dans ces bâtiments pour les pompiers. Si votre taille est compromise par le manque de fenêtres et de portes, vos opérations intérieures le seront également. Les pompiers n’auront pas de points de sortie secondaires sans fenêtres et portes. De plus, vous ne pouvez pas évacuer la zone. L’épaisseur de la paroi empêchera les opérations de rupture si le besoin s’en fait sentir.

Limitations de la main-d’œuvre

Si vous êtes gêné par une main-d’œuvre limitée, cela est essentiel dans votre évaluation de vos capacités. En raison de la grande taille de ces bâtiments, les efforts de recherche sont presque impossibles à mener en toute sécurité. Les pompiers qui portent un appareil respiratoire autonome d’une heure ne peuvent pas fouiller adéquatement des zones de plusieurs milliers de pieds carrés dans des configurations inconnues avec des dangers inconnus.

Chaque étage d’un bâtiment en bois lourd devrait être considéré comme une opération distincte avec un nombre approprié d’employés de commandement dédiés à chaque zone. En utilisant le système de commandement en cas d’incident tel que reconnu par la National Fire Academy, il s’agirait de divisions et de groupes disposant du personnel de commandement nécessaire pour l’utiliser. Si votre service utilise une autre nomenclature pour ces termes, assurez-vous qu’elle est conforme aux exigences du CHAMP D’incendie de la NFA.

L’une des décisions les plus difficiles que tout commandant de terrain de feu doit prendre est d’ordonner ou non une attaque intérieure. Je crois qu’avec tous les problèmes associés à ce type de structure, il faut faire une reconnaissance du problème avec le moins de personnel possible. Une fois qu’ils ont donné au commandant de l’incident une image de ce à quoi ils sont confrontés, ce n’est qu’alors qu’une décision peut être prise quant aux opérations, à mon avis. S’il n’y a pas de fenêtres, votre taille d’origine est incomplète et donc défectueuse. Je ne crois pas à l’énoncé « Risque contre Gain »; je crois que cela devrait être « Pompiers contre Gain. »À cette fin, je préfère me tromper du côté de la sécurité et retarder mon engagement intérieur.

Ces bâtiments n’ont pas cessé d’être construits. Ils réapparaissent maintenant avec des poutres stratifiées en couches, des poutres, des colonnes, etc. Ils renaissent dans les églises, les assemblées publiques et les usines. La menace la plus récente est l’échec plus rapide.

1. Manuel de l’Association Nationale de Protection Contre les incendies, 17e édition.
2. The Professional Handbook of Architectural Detailing, 1977, John Wiley & Fils.
3. Menuiserie, Gilbert Townsend, 1945. Société Technique américaine.
4. Effondrement de bâtiments en feu, 1988, Vincent Dunn. Éditions Pennwell.

Michael L. Smith, rédacteur en chef de Firehouse®, est chef de bataillon au département des pompiers et des EMS de Washington, D.C.

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