Equipments

Direction: Pierre Blanchet
Codirection: Nadia Lehoux 
Étudiante: Carolle-Anne Tremblay 
Programme d’études: maîtrise en génie du bois et des matériaux biosourcés
Début du projet: automne 2024
Financement: CRSNG – Alliance Avantage

Description
Au Canada, l’industrie du bois propose ses produits sous différents niveaux de préfabrication. Entre les composants linéaires simples bien établis dans l'industrie de la construction et les modules 3D entièrement finis moins populaires, il existe une variété d'options. Même si l'offre sur le marché est large, elle rencontre encore des difficultés à susciter l'intérêt dans l'écosystème de la construction. Il est donc crucial de mieux comprendre quelles pourraient être les barrières qui pourraient limiter le succès d'un tel secteur et la motivation à l'utiliser également. Cette recherche visera donc à mettre en lumière les obstacles, les opportunités, les tendances et le développement futur lié à ce secteur.

Objectifs généraux

• Identifier les principales barrières au recours à la préfabrication au Canada.
• Analyser leur impact sur la performance des acteurs de l’industrie.
• Établir une stratégie pratique en regard des obstacles de manière à capitaliser sur les opportunités sous-jacentes.
• Énoncer des hypothèses d’optimisation de la performance de certains types d’acteurs de l’industrie.

Direction: Pierre Blanchet
Codirection: Véronic Landry
Étudiant: Léo Bonnetain
Programme d’études: maîtrise en génie du bois et des matériaux biosourcés
Début du projet: hiver 2025
Financement: CRSNG – Alliance Avantage

Description
La durabilité du bois mis en service à l’extérieur se présente comme une des barrières à son utilisation. Cependant, plusieurs solutions existent pour augmenter la durée de vie d’un produit en bois. L’application d’un revêtement permet de conserver les propriétés et de contrôler l’esthétisme d’un produit. Ce projet vise à développer un système de protection du revêtement extérieur des Panneaux Isolants Structurants en Blocs Empilables SIPBEs afin de répondre aux exigences des marchés de la construction commerciale et de multiplex de moyenne hauteur. Pour y parvenir, ce projet de conception se divise en quatre étapes. La première est la réalisation d’un cahier des charges afin d’identifier clairement les besoins et les risques. La seconde étape consistera à la recherche des solutions techniques ainsi que le choix de l’une d’elles. En troisième lieu, des prototypes seront produits. Enfin, la quatrième étape du projet sera la réalisation d’essais qui permettra d’évaluer les performances du produit.

Objectif général 

• Concevoir un système de parement extérieur pour un produit multicouche structurel et isolant afin de répondre aux exigences de performance et assurer une durée de vie adéquate.

Direction: Bertrand Laratte
Codirection: Pierre Blanchet
Étudiante: Blanche Audet
Programme d’études: maîtrise en génie du bois et des matériaux biosourcés
Début du projet: automne 2025
Financement: CRSNG – Alliance Société 

Description
Ce projet de recherche de maîtrise se concentrera sur la comparaison des impacts environnementaux entre la construction neuve d'un bâtiment et la réhabilitation d'un bâtiment existant, incluant les réfections requises au niveau des différentes composantes de son enveloppe, de son isolation et de l’insonorisation de ses espaces. Entre autres, la comparaison entre les matériaux biosourcés et les matériaux traditionnels. Cette évaluation sera menée selon l’approche processus de l’ACV de manière conventionnelle sur l’ensemble du cycle de vie, soit du berceau à la tombe.

Objectif général

Offrir des informations essentielles pour identifier les avantages et les inconvénients de ces deux alternatives d’un point de vue environnemental.

Direction: André Potvin
Codirection: Pierre Blanchet
Étudiant: Alexandre Carrier
Programme d’études: doctorat en architecture
Début du projet: septembre 2024
Financement: Chaire de recherche du Canada en bâtiments durables

Description
Cette recherche propose une exploration architecturale de types d’habitation inspirés de la biophilie, afin d’en évaluer le potentiel à diminuer les impacts environnementaux des constructions résidentielles, tout en rapprochant les habitants de la nature afin de favoriser leur santé, leur bien-être et leur qualité de vie. La construction de 3,5 millions de nouvelles habitations d’ici 2030 au Canada est nécessaire pour répondre à la crise du logement et atteindre les cibles nationales d’abordabilité. Réalisés selon les standards actuels, ces bâtiments risqueraient d’accroitre significativement les pressions environnementales associées aux logements. La crise du logement constitue donc une occasion stratégique de concevoir des milieux de vie de qualité à faible empreinte environnementale. Une conception architecturale biophilique pourrait mitiger les pressions environnementales de la construction résidentielle par la mise en place de diverses stratégies, comme l’éclairage naturel, la ventilation naturelle ou l’utilisation de matériaux biosourcés, tout en enrichissant l’expérience de l’habitat et la qualité de vie des occupants. Cette recherche propose une analyse typologique d’habitation biophilique inspirée des types résidentiels courants au Canada. Ces modèles seront transformés afin de générer de nouveaux types résidentiels intégrant des critères de biophilie, pour ensuite évaluer leurs impacts environnementaux. La simulation numérique permet d’évaluer la performance énergétique et le confort dans les bâtiments, tandis que l’analyse du cycle de vie (ACV) mesure les impacts environnementaux liés à la construction des bâtiments. Combinées, ces méthodes offrent un portrait de la performance environnementale des différents types d’habitation de leur construction jusqu’à leur fin de vie. Cette recherche interdisciplinaire combine l’architecture, l’écologie, la science des matériaux et la programmation informatique afin d’enrichir la conception architecturale résidentielle et de répondre aux crises climatiques et du logement. L’analyse typologique d’habitations biophiliques offre des données probantes dans un format familier et appropriable par les architectes, guidant leurs décisions de conception vers des solutions plus soutenables. La recherche contribue aux connaissances scientifiques en évaluant le potentiel de la biophilie à mitiger les impacts environnementaux en architecture résidentielle.

Objectifs généraux

• Identifier des indicateurs de biophilie permettant de qualifier et quantifier les caractéristiques spatiales et expérientielles pertinentes pour le développement de types de bâtiments résidentiels;
• À partir des types d’habitation actuellement et historiquement construits au Canada, proposer un cadre typologique de bâtiments résidentiels, guidé par des critères de conception biophilique;
• Évaluer, à l’aide d’indicateurs environnementaux quantitatifs, le potentiel d’une conception architecturale biophilique à mitiger les impacts environnementaux des bâtiments résidentiels.

Direction: Pierre Blanchet 
Codirection: Bertrand Laratte
Étudiant: David Lerisson
Programme d’études: doctorat en génie du bois et des matériaux biosourcés
Début du projet: automne 2024
Financement: Chaire de recherche du Canada en bâtiments durables

Description
L’intérêt grandissant pour les matériaux biosourcés constituent une occasion pour la construction écoresponsable. Cependant l’évaluation de leur impact environnemental constitue actuellement un défi heuristique, surtout que les méthodes existantes ne font pas l’unanimité. Ce clivage est plus évident alors que le changement de paradigme transforme les bâtiments de sources d’émissions en puits de carbone. La réduction de l’énergie intrinsèque (EI) des bâtiments est cruciale pour atteindre la carboneutralité d’ici 2050. Cependant l’absence de cadre et de méthodes standards peut-être déroutante. Il est nécessaire de développer un cadre qui intègre les défis actuels et futurs. Cette étude vise à combler ce type de questions et devra aboutir à un cadre d’évaluation de la performance des MB adapté au contexte Québécois. Les attendues devront profiter aux législateurs et aux acteurs qui gravitent autour de la construction durable.

Objectif général

• Contribuer à l’évaluation des impacts environnementaux des matériaux biosourcés utilisés dans le secteur de la construction.

Direction: Pierre Blanchet 
Codirection : Louis Gosselin
Étudiant : Célestin de Serres-Lafontaine
Programme d’études: doctorat en génie du bois et des matériaux biosourcés
Début du projet : hiver 2024
Financement: CRSNG individuel -Subvention à la découverte 

Description
L'utilisation de matériaux de construction biosourcés est une stratégie clé pour améliorer la performance hygrothermique des bâtiments. Cependant, les méthodes d'évaluation standards, comme le MBV (moisture buffer value), peinent à caractériser leur comportement dynamique réel dans une enveloppe, limitant ainsi la fiabilité des modèles de simulation numérique. Ce projet de doctorat vise à combler cette lacune en développant une nouvelle méthodologie expérimentale pour quantifier le flux hygrothermique transitoire et directionnel dans les assemblages biosourcés. Les données de benchmark uniques ainsi générées servent à confronter et calibrer des modèles de simulation de non-équilibre (HAMT), en déterminant notamment des paramètres cinétiques jusqu'alors difficiles à mesurer. En exploitant la fiabilité accrue du modèle calibré, le projet aboutira à la formulation de lignes directrices de conception. Celles-ci viseront à optimiser l'intégration des matériaux biosourcés pour améliorer la durabilité et la performance énergétique des bâtiments.

Objectif général

• Quantifier la réponse hygrothermique dynamique des assemblages biosourcés via une nouvelle méthode expérimentale afin de calibrer les modèles de simulation et d'optimiser leur intégration dans les bâtiments.

Direction: Pierre Blanchet
Étudiante: Alima Carlos Averu
Programme d’études: doctorat en génie du bois et des matériaux biosourcés
Début du projet: hiver 2024
Financement: Réseau international de Forêts Modèles (RIFM)

Description
Les matériaux utilisés dans la construction des bâtiments au Mozambique sont directement liés au type de logement. Dans plusieurs endroits, seuls les produits forestiers sont utilisés comme matériaux de construction pour les maisons (par exemple, des tuteurs, des roseaux, du bambou, de l'herbe, des poutres en bois et autres), ce qui nuit à la foresterie et à l'écosystème par l'abattage continu des arbres. Dans plusieurs autres endroits, ces produits forestiers sont combinés avec des blocs d'argile ou d'adobe ou du béton ou seulement des blocs de béton conventionnels, qui sont dits modernes et durables (dans le contexte du Mozambique), mais qui sont thermiquement assez inconfortables. L'inclusion de matériaux renouvelables biosourcés, tels que les granulats dans le béton, produit des matériaux de construction respectueux de l'environnement, avec un confort thermique et influence la lutte contre la déforestation des arbres pour la construction.

Objectif général

• Développer et de caractériser des composés à base de béton avec des matériaux biosourcés destinés à être utilisés dans les matériaux de construction structurelle, adaptés à la réalité des systèmes utilisés au Mozambique, afin de réduire la pression sur l'utilisation des ressources forestières et l'impact environnemental.

   

Direction: Robert Beauregard 
Étudiante: Astrid Guillaume 
Programme d’études: doctorat en génie du bois et des matériaux biosourcés 
Début du projet: hiver 2025
Financement: CRSNG – Alliance Société

Description
Caractériser le bilan GES du bois de construction en fin de vie au Québec dans le but d’en connaître la situation actuelle et de développer des scénarios alternatifs qui minimisent son gaspillage et optimisent son potentiel de séquestration des GES. L'objectif est d'augmenter de façon encore plus significative les bénéfices de l'utilisation du bois en construction (produits du bois de longue durée), d'élaborer en co-construction avec les acteurs du réseau des scénarios de recyclage et de réutilisation, en visant la réduction du méthane dans les déchets de déconstruction en bois, dans un esprit d'économie circulaire et de réduction des GES, et ainsi lutter contre les changements climatiques.

Objectifs généraux

• Raffiner le bilan GES des matériaux de construction en bois enfouis dans des sites d’enfouissement au Québec.
• Cartographier les réseaux d’acteurs et d’organisations pour optimiser le potentiel de séquestration des GES des matériaux de construction en bois en fin de cycle de vie au Québec.
• Élaborer avec les acteurs du réseau des scénarios et perspectives pour une gestion intégrée via la réutilisation, le recyclage et la valorisation énergétique du bois de construction en fin de cycle de vie au Québec.

Direction: Pierre Blanchet
Codirection: Xiaodong (Alice) Wang
Étudiant: Bin Li
Programme d’études: doctorat en génie du bois et des matériaux biosourcés
Début du projet: hiver 2021
Financement: CRSNG – Alliance Avantage et FRQ

Description
Timber construction is widely used in North America. It is a lightweight type of construction that embody a low environmental impact. The low weight of wood brings an ease for construction but leads to buildings with a low thermal mass, which can be a limiting factor for the energy efficiency and for thermal comfort. The overall goal of this project is to reduce the energy consumption and improve the thermal comfort for living of Quebecer. Then the main objective of this project is to utilize new bio-based PCMs; thus enabling high performance of wood buildings in a sustainable, functional and healthy environment over an extended period. 

Objectif général

• Optimize the energy performance of the envelope system of an entire wood frame building, functionalization perspectives on the innovative design of the wood frame building envelope can lead to better thermal performance.

Direction: Pierre Blanchet
Codirection: Bertrand Laratte
Étudiante: Isabel Cristina Gomez Garcia
Programme d’études: doctorat en génie du bois et des matériaux biosourcés
Début du projet: hiver 2025
Financement: CRSNG – Alliance Avantage

Description
La méthodologie de conception basée sur la performance (pour son acronyme en anglais PBD : Performance-Based Design) est envisagée pour être adoptée dans une future édition du CNB (Code national du bâtiment du Canada). La méthode conventionnelle de conception basée sur la performance ne prend en compte que les exigences techniques, telles que la structure, le feu et l’efficacité énergétique. Étant donné les possibles avantages environnementaux du bois et de la construction en bois, il est intéressant d’intégrer les exigences de la conception technique conventionnelle dans la méthode d’évaluation de l’impact sur l’environnement, en complément de la méthodologie basée sur la performance. Pour ce faire, une vaste recherche d’informations sera effectuée dans un premier temps. Il s’agit notamment d’examiner les processus actuels et les techniques utilisées dans le domaine de la méthodologie PBD et d'évaluation environnementale, dans le but de définir les ressources et les étapes précises pour atteindre les objectifs du projet.

Ce projet de recherche se concentrera sur les bâtiments en bois hors site ou préfabriqués. Le résultat attendu est le développement d’un modèle contemporain qui permet l’intégration et l’évaluation de l’impact environnemental. Ce modèle prendra en compte la mesure de l’empreinte carbone associée au processus de conception et de construction du bâtiment.

Objectif général

• Proposer une méthode d'intégration des mesures environnementales relatives aux constructions en bois.

Direction: Pierre Blanchet 
Stagiaire postdoctoral: João Vítor Felippe Silva
Programme d’études: post-doctorat en génie du bois et des matériaux biosourcés
Début du projet: hiver 2024
Financement: CRSNG individuel -Subvention à la découverte

Description
De nombreuses essences de bois de feuillus canadiennes sont ignorées pour la construction comme éléments de structure parce qu’elles sont considérées comme inappropriées en raison de l’hétérogénéité de leurs structures et leur disponibilité limité. Souvent négligées, ces essences pourraient pourtant être utilisées à cet effet, ce qui contribuerait à valoriser leur potentiel économique. Les objectifs du projet sont de développer une compréhension du mécanisme de liaison de différents bois de feuillus du Canada avec des adhésifs commerciaux et d’appliquer ces connaissances au collage de ces essences pour produire du bois d’ingénierie (le bois lamellé-collé, le panneaux lamellé-croisé et les hybrides). Il est attendu d’observer des différences de performance entre les essences et les différentes colles utilisées dans le projet. Certains produits en bois de feuillus d’ingénierie pourraient être aussi performants, voire meilleurs, que ceux fabriqués à partir de bois résineux actuellement disponibles sur le marché. Cela pourrait ouvrir la voie à la valorisation des feuillus dans le secteur de la construction.

Objectif général

• Évaluer l’effet de paramètres de production sur la performance du collage des poutres lamellées-collées en bois de feuillus du Canada.

Direction: Bertrand Laratte
Codirection: Pierre Blanchet 
Étudiante: Rebecca Holbach 
Programme d’études: doctorat en génie du bois et des matériaux biosourcés
Début du projet: été 2025 
Financement: CRSNG – Alliance Société 

Description

Dirigée par le professeur Bertrand Laratte et codirigée par le professeur Pierre Blanchet, cette recherche doctorale vise à développer un concept d’économie circulaire pour la filière bois-forêt-construction et à proposer une feuille de route pour sa mise en œuvre.

L’étude s’inscrit dans le contexte québécois, où la construction résidentielle est principalement composée de maisons individuelles (44,5 %) et d'immeubles d'appartements (32,5 %). Malgré le fort potentiel du bois, le taux de circularité au Québec reste faible (3,5 %), contre 6,9 % en moyenne mondiale en 2021, ce qui souligne la nécessité d'adopter des pratiques plus circulaires. La démarche repose sur quatre piliers (économie, gouvernance, société et écologie) et mobilise plusieurs méthodes telles que la revue de la littérature scientifique et industrielle ; des observations et des visites de terrain et des analyses environnementales. Les résultats attendus comprennent une hausse de l’indice de circularité ; une réduction des émissions de GES ; une meilleure compréhension des pratiques durables et finalement une proposition d’un concept et d’une feuille de route opérationnelle.

Objectif général  

• L’objectif est de concevoir un modèle de circularité adapté au Québec, en identifiant les leviers, les obstacles et les stratégies pour les centres de recherche et développement (CRD) et puis planifier une implémentation avec une feuille de route.

Direction: Pierre Blanchet
Codirection: Louis Gosselin et Xiaodong (Alice) Wang
Étudiante: Yuchen Chen 
Programme d’études: doctorat en génie du bois et des matériaux biosourcés
Début du projet: automne 2019 
Financement: CRSNG – Alliance Avantage
 

Description

This research aims to through long-term numerical simulations, evaluate the hygrothermal performance of several common biobased insulation materials integrated into typical North American wood frame wall assemblies. By comparing their overall hygrothermal behavior, the study seeks to identify the most suitable wall configurations and biobased insulation materials for application in Québec’s cold and humid climate. Based on the simulation results, potential design optimizations and improvement strategies are proposed to enhance the durability and hygrothermal performance of wall systems under such climatic conditions. 

Based on the results of the previous numerical simulation results, the study focuses on optimizing the configuration of straw bales split insulation wall assemblies. Long term hygrothermal simulations are conducted to investigate the hygrothermal response, moisture distribution, and mould growth risk. The ultimate objective is to propose optimized wall designs that enhance the durability and hygrothermal performance of the assemblies in cold and humid climatic conditions. 

Finally, to conduct a multi-level analysis of the thermal and hygric responses of biobased wall assemblies by combining long-term numerical simulations and climate chamber experiments, to enrich datasets for real biobased walls in cold and humid climates. 

Objectif général 

• The objective of this study is to expand the hygrothermal performance database of biobased wall assemblies in cold and humid climates. In addition, the study aims to optimize the design of biobased wall systems by addressing the challenges and limitations identified in their hygrothermal behavior.