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Les défaillances des bâtiments produisent des conséquences tragiques, et les bâtiments dans des climats difficiles sont particulièrement à risque.

Des températures extrêmes et de l’humidité aux vents violents, aux fortes précipitations, à l’exposition à la corrosion et à l’activité sismique, les éléments peuvent causer des dommages structurels, augmenter la consommation d’énergie et compromettre la qualité de l’air intérieur.

Les experts en sciences du bâtiment de Salas O’Brien comprennent le comportement physique des bâtiments et de leurs composants, ainsi que les interactions entre les bâtiments et l’environnement. Cet article explore les principaux défis auxquels les bâtiments font face dans des environnements difficiles, le rôle de la science du bâtiment pour y remédier, ainsi que les stratégies efficaces que les propriétaires peuvent utiliser pour créer de la résilience.

Quels sont les principaux défis auxquels les bâtiments font face dans des environnements difficiles et comment la science du bâtiment peut-elle y remédier?

Les environnements hostiles posent de nombreux défis à la durabilité et à l’efficacité des bâtiments, notamment :

Différences extrêmes de température

Les environnements hostiles peuvent subir de fortes fluctuations de température, mettant une pression sur les matériaux de construction et les systèmes mécaniques. Cela peut entraîner l’expansion et la contraction des matériaux, causant fissures et fuites. Un pont thermique à l’enveloppe du bâtiment peut entraîner une perte extrême de chaleur ou d’air froid, augmentant la consommation d’énergie pour maintenir des températures intérieures confortables.

La science du bâtiment peut identifier les stratégies appropriées d’isolation, de vitrage, de ventilation et d’enveloppe du bâtiment pour relever ces défis et maintenir l’efficacité énergétique. Par exemple, la conception solaire passive utilise la lumière naturelle et la chaleur pour réchauffer un bâtiment dans les climats froids, tandis que les revêtements réfléchissants peuvent réduire le gain de chaleur dans les climats chauds.

Humidité élevée et précipitations

Les bâtiments situés dans des environnements humides ou pluvieux sont exposés au risque de moisissure, de dommages causés par l’humidité et de corrosion.

Une enveloppe de bâtiment efficace avec une barrière de vapeur peut offrir une résistance à l’humidité et à la pluie propulsée par le vent. La science du bâtiment tiendra compte du climat et des conditions spécifiques du site et pourra identifier les matériaux et méthodes d’assemblage les plus appropriés pour atteindre ces objectifs. De plus, une ventilation améliorée et des systèmes de déshumidification peuvent maintenir une bonne qualité de l’air intérieur et prévenir l’accumulation d’humidité.

Vents forts

Les bâtiments situés dans des environnements venteux ou en zones d’ouragan sont exposés à des dommages structurels, à l’infiltration d’air et à la perte de chaleur.

La science du bâtiment peut identifier des stratégies appropriées de conception des enveloppes et des systèmes mécaniques pour relever ces défis. Par exemple, les systèmes de toiture résistants au vent, les volets anti-tempête et les scellants peuvent protéger contre la pluie et les débris poussés par le vent. De plus, des systèmes mécaniques comme le CVC et l’étanchéité à l’air peuvent empêcher l’infiltration et l’exfiltration d’air, réduisant la consommation d’énergie et maintenant des conditions intérieures confortables.

Activité sismique

Les bâtiments situés dans des zones sujettes aux séismes doivent être conçus pour résister aux forces sismiques et rester debout en cas de tremblement de terre.

La science du bâtiment peut identifier des stratégies appropriées d’ingénierie structurelle et de réaménagement pour atteindre cet objectif. Par exemple, l’utilisation de structures en acier, de béton armé et de systèmes d’isolation de base peut améliorer la résistance sismique d’un bâtiment.

Éléments corrosifs

Les bâtiments situés près de la côte ou dans un environnement froid qui nécessitent l’utilisation de sel pour le dégivrage ou d’autres environnements corrosifs sont exposés à des dommages causés par le sel, le sable et d’autres éléments qui mettent la structure en danger.

Les bâtiments de ces régions peuvent utiliser des peintures protectrices, de l’étanchéité, ajouter des inhibiteurs de corrosion au béton, ou utiliser de l’acier inoxydable ou de l’acier galvanisé pour les éléments exposés. Des stratégies régulières de nettoyage et d’entretien peuvent prévenir l’accumulation de matériaux corrosifs.

Rayonnement UV

Les bâtiments situés dans des zones à forte intensité de rayons UV sont exposés au risque de décoloration et de dégradation des matériaux, particulièrement dans les éléments extérieurs comme le revêtement, la toiture et les fenêtres.

La science du bâtiment peut identifier les matériaux appropriés et les stratégies de conception pour relever ces défis. Par exemple, utiliser des revêtements résistants aux UV, des dispositifs d’ombrage et des fenêtres teintées peut protéger contre les rayons UV et maintenir l’apparence et la fonction du bâtiment.

 

Comment la science du bâtiment peut-elle être appliquée pour soutenir la résilience?

Lorsqu’un nouveau bâtiment est en développement, des ingénieurs professionnels peuvent évaluer l’emplacement du bâtiment et ses défis environnementaux, et fournir des services de conception basés sur leurs conclusions. Salas O’Brien collabore avec le client et l’équipe de conception pour fournir la conception de l’enveloppe du bâtiment, la conception structurelle, la toiture et l’étanchéité, la sélection de revêtements et de façades, la conception sismique et d’autres services afin de maximiser la sécurité et la longévité du bâtiment. Nous pouvons aider le client à comprendre les besoins particuliers de son contexte et les exigences du code du bâtiment.

Pour les bâtiments existants, Salas O’Brien propose des revues de l’état avec des solutions appropriées. Nous évaluons les dommages et la détérioration par enquête, échantillonnage et essais non destructifs, puis développons des solutions appropriées. Nos solutions incluent la conception, les spécifications, les appels d’offres et l’administration des contrats.

 

Quel rôle jouent les évaluations de l’état des bâtiments dans la protection des intérêts des propriétaires?

Les évaluations de l’état des bâtiments sont un élément essentiel de la science du bâtiment, particulièrement pour les bâtiments existants.

Ces évaluations évaluent l’état actuel d’un bâtiment et identifient toute lacune ou risque potentiel. Ils donnent lieu à un plan d’entretien du bâtiment ainsi qu’au budget nécessaire pour l’entretien du bâtiment. Ils peuvent aussi aider les propriétaires à déterminer leurs priorités de dépenses et à évaluer ce qui peut être différé et mis en œuvre au fil du temps.

Les évaluations de l’état des bâtiments aident également à rester à jour avec le code du bâtiment et les règlements municipaux afin de favoriser un environnement sécuritaire pour les résidents et de réduire les responsabilités.

En effectuant des évaluations régulières, les propriétaires d’immeubles peuvent régler de manière proactive tout problème et maintenir leurs structures en bon état. Cela aide à protéger les intérêts des propriétaires en évitant des réparations coûteuses et en assurant la longévité du bâtiment.

 

Exemples de stratégies réussies en science du bâtiment dans des climats difficiles

Construction résistante aux ouragans

Après que l’ouragan Andrew ait dévasté certaines parties de la Floride en 1992, les codes du bâtiment ont été révisés pour exiger des constructions résistantes aux ouragans dans les zones à haut risque. En utilisant des techniques telles que des murs et toits en béton armé, des fenêtres résistantes aux impacts et des sangles anti-ouragan pour fixer les toits aux murs, les bâtiments de ces zones sont maintenant conçus pour résister à des vents allant jusqu’à 150 mi/h.

Les facteurs clés contribuant à leur succès incluent des codes du bâtiment stricts, le respect des codes du bâtiment pendant la construction, ainsi que la formation continue des constructeurs et concepteurs sur les nouvelles technologies et techniques.

Résistance à la corrosion

Pour les nouvelles structures exposées à la corrosion de climat froid sous forme de sel utilisé pour le dégivrage, il faut utiliser de l’étanchéité pour protéger le béton, et l’utilisation d’inhibiteurs de corrosion dans le béton ou les éléments en acier inoxydable résiste à la corrosion et permet d’allonger la durée de vie du bâtiment. Pour le béton armé existant qui a déjà commencé à corroder, l’utilisation de techniques telles que les protections cathodiques peut ralentir ou réduire la corrosion supplémentaire.

Les facteurs clés incluent l’utilisation de matériaux résistants à la corrosion, une bonne exécution et la sensibilisation aux nouvelles innovations pour réduire les effets de la corrosion.

Bâtiments solaires passifs dans les climats froids

La conception de bâtiments solaires passifs utilise la chaleur naturelle du soleil pour chauffer les bâtiments dans les climats froids, réduisant ainsi le besoin de systèmes de chauffage mécaniques. Ces bâtiments utilisent des éléments de conception tels que des fenêtres orientées au sud, une masse thermique et de l’isolation pour capter et stocker la chaleur solaire.

Les facteurs clés contribuant à leur succès incluent une orientation soignée du bâtiment, un bon dimensionnement et un placement appropriés des fenêtres, ainsi que l’utilisation d’une isolation et d’une masse thermique de haute qualité.

Toits verts en milieu urbain

Les toits verts sont des toits couverts de végétation qui offrent divers avantages, notamment la réduction du ruissellement des eaux pluviales, l’amélioration de la qualité de l’air et la réduction de l’effet d’îlot de chaleur urbain. Ces toits sont généralement conçus avec des couches de sol et de végétation et peuvent être installés sur différents types de bâtiments, allant des résidentiels aux commerciaux.

Les facteurs clés contribuant à leur succès incluent une sélection minutieuse des plantes, une irrigation et un drainage appropriés, ainsi que l’intégration avec d’autres systèmes de construction, comme les systèmes de collecte des eaux de pluie.

Toits résistants à la neige

Dans les régions où les fortes chutes de neige tombent, le poids de la neige peut représenter une menace sérieuse pour l’intégrité structurelle des bâtiments. Les toits résistants à la neige sont conçus pour prévenir l’accumulation de neige et de glace en utilisant des pentes raides, des matériaux de toiture spéciaux et des systèmes de chauffage. Par exemple, certains toits sont construits avec une pente raide qui permet à la neige de glisser, tandis que d’autres utilisent des matériaux qui empêchent la formation de barrages de glace.

Les facteurs clés contribuant à leur succès incluent des techniques de conception et de construction appropriées, l’entretien régulier et l’utilisation de matériaux appropriés.

Construction résistante aux séismes

Les séismes peuvent causer de graves dommages aux bâtiments et aux infrastructures dans certaines régions, particulièrement dans les zones sismiques. En cas de tremblement de terre, les techniques de construction résistantes aux séismes sont conçues pour minimiser les dommages et assurer la sécurité des occupants. Cela peut inclure l’utilisation de matériaux flexibles qui absorbent les chocs, le renforcement des fondations et des éléments structurels, ainsi que l’intégration de systèmes d’isolation sismique.

Les facteurs clés contribuant à leur succès incluent le respect des codes et règlements du bâtiment, des tests rigoureux et du contrôle de la qualité, ainsi que la recherche et l’innovation continues pour améliorer la conception résistante aux séismes.

 

Liste de vérification pour les propriétaires d’immeubles qui souhaitent être proactifs pour atténuer les risques

Pour les bâtiments situés dans des environnements difficiles, les propriétaires peuvent réduire les risques grâce aux étapes suivantes :

• Mandatez une évaluation de l’état du bâtiment par une équipe professionnelle tous les 5 ans afin d’identifier tout problème que le bâtiment aurait pu survenir.
• Élaborez un plan d’entretien basé sur les rapports et effectuez les réparations nécessaires pour assurer la performance du bâtiment.
• Maintenir le bâtiment à jour avec les codes du bâtiment et les règlements municipaux locaux afin de favoriser un environnement sécuritaire pour les résidents et de réduire les responsabilités.
• Développez une relation avec une firme d’ingénierie professionnelle pour rester informé des nouveaux développements et technologies en science du bâtiment, tout en gardant le bâtiment à jour et résilient.

La science du bâtiment joue un rôle crucial dans la création de la résilience dans des environnements difficiles. En tenant compte des défis spécifiques de chaque environnement et en appliquant des stratégies appropriées, les bâtiments peuvent résister à des températures extrêmes, des vents violents, de fortes précipitations, des activités sismiques et d’autres dangers. La science du bâtiment aide également à protéger les intérêts des propriétaires en maintenant les structures en bon état et en réduisant le risque de réparations coûteuses et d’échecs de bâtiments.

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