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La plupart d’entre vous connaissent probablement la fabrication de l’acier. À la base, elle produit d’abord du fer en surchauffant un mélange de minerai de chaux, de minerai de fer et de coke dans un haut fourneau ou à arc électrique. Plusieurs étapes s’ensuivent, dont l’élimination de l’excès de carbone et autres impuretés, ainsi que les processus nécessaires pour obtenir la composition souhaitée. L'acier fondu est ensuite coulé ou « laminé à chaud » sous différentes formes et longueurs.
La fabrication de cet acier de construction nécessite beaucoup de chaleur et de matières premières, ce qui soulève des inquiétudes quant aux émissions de carbone et de gaz associées à l'ensemble du processus. Selon l'agence de conseil mondiale McKinsey, huit pour cent des émissions mondiales de carbone proviennent de la production d'acier.
De plus, il existe un cousin moins connu de l’acier, l’acier formé à froid (CFS). Il est important de le distinguer des analogues laminés à chaud.
Bien que le CFS ait été produit à l'origine de la même manière que l'acier laminé à chaud, il a été transformé en fines bandes, refroidies, puis transformées avec une série de matrices en profilés en C, plaques, barres plates et autres formes de l'épaisseur souhaitée. Utilisez une profileuse. Couvrir d'une couche protectrice de zinc. Étant donné que la formation de moules ne nécessite pas de chaleur supplémentaire ni d’émissions de gaz à effet de serre, comme c’est le cas avec l’acier laminé à chaud, le CFS évite les émissions de carbone associées.
Bien que l’acier de construction soit utilisé partout sur les grands chantiers depuis des décennies, il est encombrant et lourd. CFS, en revanche, est léger. En raison de son rapport résistance/poids extrêmement élevé, il est idéal pour être utilisé comme éléments structurels porteurs tels que les cadres et les poutres. Cela fait du CFS un acier de plus en plus préféré pour les projets innovants de toutes formes et tailles.
Le CFS a non seulement des coûts de fabrication inférieurs à ceux de l'acier de construction, mais permet également des temps d'assemblage plus courts, réduisant ainsi davantage les coûts. L'efficacité du CFS est évidente lorsque des découpes électriques et de plomberie prédécoupées et marquées sont livrées sur le site. Nécessite moins de travailleurs hautement qualifiés et est généralement réalisé avec uniquement des forets et des fixations. Le soudage ou le découpage sur site est rarement nécessaire.
La légèreté et la facilité de montage ont rendu KFS de plus en plus populaire parmi les fabricants de panneaux muraux et de plafonds préfabriqués. Les bûches ou panneaux muraux KFS peuvent être assemblés par plusieurs équipes. L'assemblage rapide de composants préfabriqués, souvent sans l'aide d'une grue, permet de gagner encore davantage de temps de construction. Par exemple, la construction d'un hôpital pour enfants à Philadelphie a permis d'économiser 14 jours par étage, selon l'entrepreneur PDM.
Kevin Wallace, fondateur de DSGNworks au Texas, a déclaré à la Steel Framing Association : « Les panneaux résolvent la pénurie de main-d'œuvre car 80 % de la construction de bâtiments est désormais réalisée dans des usines plutôt que sur site. » entrepreneur général, cela pourrait réduire la durée du projet de deux mois. Notant que le coût du bois d'œuvre a triplé par rapport à l'année dernière, Wallace a ajouté que le CFS s'est également penché sur le coût des matériaux. Une autre raison pour laquelle les CFS sont plus populaires de nos jours est que la plupart d'entre eux sont constitués à 75-90 % de matériaux recyclés qui sont souvent mélangés dans des fours à arc électrique à faibles émissions. Contrairement au béton et au bois massif, le CFS peut être recyclable à 100 % après sa première utilisation, parfois sous forme de composants entiers.
Pour prendre en compte les avantages environnementaux du CFS, SFIA a publié un outil destiné aux entrepreneurs, aux propriétaires d'immeubles, aux architectes et à ceux qui cherchent à créer des conceptions de bâtiments de pointe répondant aux dernières normes LEED et d'autres normes de conception durable. Selon la dernière EPD, les produits CFS fabriqués par des sociétés cotées seront protégés par l'EPD jusqu'en mai 2026.
De plus, la flexibilité de la conception des bâtiments est aujourd’hui importante. CFS se démarque encore une fois à cet égard. Il est hautement malléable, ce qui signifie qu’il peut se plier ou s’étirer sous une charge sans se casser. Ce degré plus élevé de résistance aux charges latérales, aux charges de levage et de gravité le rend idéal pour les zones à risque de tremblements de terre ou de vents violents.
Étant un matériau de construction nettement plus léger que les matériaux alternatifs tels que le bois, le béton et la maçonnerie, il réduit le coût de construction de systèmes et de fondations résistants aux charges latérales. L’acier formé à froid est plus léger et moins cher à transporter.
De nombreuses recherches ont été menées récemment sur les avantages des bâtiments massifs en bois en termes d’utilisation écologique évidente du carbone. Cependant, comme mentionné ci-dessus, les aciers travaillés à froid présentent également de nombreuses propriétés MTS.
Le profil des poutres en bois massives doit être profond pour fournir la résistance requise par rapport aux travées normales de la structure du bâtiment. Cette épaisseur peut entraîner une augmentation de la hauteur du sol au plafond, réduisant éventuellement le nombre d'étages pouvant être réalisés dans les limites de hauteur de bâtiment autorisées. L’avantage d’un mince profilé en acier formé à froid est une densité de compactage plus élevée.
Par exemple, grâce à un mince plancher structurel de six pouces conçu par CFS, l'hôtel Four Points Sheraton de Kelowna, à l'aéroport de Colombie-Britannique, a pu surmonter les restrictions strictes de zonage en matière de hauteur de bâtiment et ajouter un étage. Rez-de-chaussée ou chambre d'amis.
Pour déterminer son plafond potentiel, la SFIA a chargé Patrick Ford, responsable de Matsen Ford Design à Waxshire, dans le Wisconsin, de créer une structure virtuelle de grande hauteur CFS.
Lors de la réunion de l'American Iron and Steel Institute en avril 2016, Ford a dévoilé la SFIA Matsen Tower, une résidence de 40 étages. "La SFIA Matsen Tower ouvre la porte à de nouvelles façons d'intégrer les cadres CFS dans les immeubles de grande hauteur", a déclaré l'association.
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Heure de publication : 05 juillet 2023