This article in the Journal of Commerce highlights FPInnovations Sustainable Construction spotlight series. Experts at FPInnovations believe using wood technology could play a major role in helping Canada meet its climate goals. This article may be accessed on the Journal of Commerce's website: https://canada.constructconnect.com/joc/news/resource/2022/06/fp-innovations-pushes-wood-as-solution-to-climate-goals-affordable-housing
The full FPInnovations In the Spotlight series can be accessed at: https://web.fpinnovations.ca/in-the-spotlight-sustainable-construction/
The Canadian government published a new
regulation on the formaldehyde emissions from
composite wood products which prohibits the
import, sale or offer for sale of composite wood
products that emit formaldehyde beyond
established limits. The new law will come into force
on January 7, 2023.
Le gouvernement du Canada a publié un nouveau
règlement sur les émissions de formaldéhyde des
produits de bois composite qui interdit
l'importation, la vente ou la mise en vente de
produits de bois composite qui émettent du
formaldéhyde au-delà des limites établies. La
nouvelle loi entrera en vigueur le 7 janvier 2023.
The definitive guide for the mass timber design and construction of tall buildings has been updated to align with changes to national codes and standards. It builds on 12-storey mass timber gravity systems as an Acceptable Solution in the 2020 edition of the National Building Code, and targets supporting Alternative Solutions that will enable wood to be used beyond 12 storeys.
To download the book, go to: https://web.fpinnovations.ca/tallwood/
This InfoNote summarizes the verification and validation that the current design requirements of Annex B of CSA O86 can also be applied to small framing members used in unprotected and protected lightweight wood-frame assemblies, e.g., walls and floors. With minor editorial changes, the scope of application of Annex B of CSA O86 could include all wood and wood-based products listed in CSA O86, regardless of their original and residual dimensions.
Originally developed in Europe, self-tapping screws (STS) have become the proprietary fastener of choice in recently built mass timber buildings in North America. STS offers some advantages over other types of fasteners, such as (a) installation of STS inside wood members is easier as it does not require pre-drilling of holes inside members, (b) the yield moment, torsional strength and tensile strength of STS is comparatively high as the material forming the screw is usually hardened after rolling the thread, (c) the stiffness of the resulting connection is higher and the chances of slipping are less (Frese and Blass, 2009), and (d) STS with long threaded lengths makes it feasible for use in large structural members, e.g., mass timber products.
Recently, issues have been raised on failures of STS due to shrinkage and swelling of wood products resulting from moisture content changes, particularly during construction in the coastal climates. Failures of STS have been reported by structural engineers and contractors of several mass timber projects in NA. This has greatly increased the liability of practitioners involved in mass timber construction.
This project will investigate the material properties of several types of mass timber products and self-tapping screws. These material properties will be used in an analytical and numerical prediction model to describe the behaviour of self-tapping screws in mass timber products under moisture content variation.
The overall objective of this study is to provide information to building design practitioners that will help to improve accuracy of hygrothermal models and enable them to better use these models to predict the durability and thermal performance of wood-based building envelopes. To achieve this, hygrothermal models using WUFI Pro software are validated with experimental data obtained from five wood-frame wall assemblies, with different insulation and vapour control strategies, exposed to the climatic conditions of Vancouver from October 2018 to May 2020. This exercise provides a set of model input parameters that the practitioner can use to assess similar structures exposed to similar environmental conditions. Sensitivity analysis is conducted on the model input parameters to establish which are the most important in obtaining a good fit to experimental measurements, and therefore accurate prediction of assembly performance. There is also discussion on limitations of the hygrothermal model.
Pathogen detection and identification have been vastly improved with advances in genomics; however, knowledge gaps remain around efficacy and use in wood commodities, especially in regulatory settings. In part one of this project, we compared detection efficacy of different methods on common export and import forest products. In-situ detection was more sensitive than traditional isolation, with 100% detection rates for some methods. However, there were several false positives in control samples. False positive detection of quarantine pathogens on wood products could be a serious problem in trade. The goal of part two of this project was to determine the cause of the false positives. In addition, we continued to compare detection methods by looking at point of care detection with a portable qPCR system and using RNA assays to test pathogen viability. False positives were likely due to DNA contamination persisting through the various wood processing steps. These results confirm the need for additional confirmation of pathogen presence or viability after a positive DNA test. RNA assays failed to detect pathogen presence in most samples. Further testing is needed to determine optimal RNA extraction conditions to provide meaningful results. Point of care detection using portable tools was comparable to laboratory methods and would provide a useful tool for pre-screening commodities for the presence of quarantine pathogens.
A number of test series have been conducted at FPInnovations to evaluate the lateral resistance, fire resistance, and acoustic performance of the new Midply shear wall configuration. The results showed that the seismic force modification factors prescribed in the NBCC can be used, along with the enhanced lateral strength and stiffness. Moreover, with some minor design
considerations, it was found that the new Midply with the resilient channels and insulation materials in both sides of the wall and both cavities can provide at least 1 hour of fire-resistance rating and provide at least an ASTC of 47.
Un certain nombre de séries d'essais ont été réalisées à FPInnovations pour évaluer la résistance latérale, la résistance au feu et la performance acoustique de la nouvelle configuration de mur de contreventement Midply. Les résultats ont montré que les facteurs de modification de la force sismique prescrits dans le CNBC peuvent être utilisés, avec une résistance et une rigidité latérales améliorées. De plus, avec quelques considérations de
conception mineures, il a été constaté que le nouveau mur de refend Midply avec les profilés souples et les matériaux d’isolation des deux côtés du mur et dans les deux cavités peut fournir au moins une heure de degré de résistance au feu et un ITSA d’au moins 47.
To improve the accessibility of genomics for the identification of wood inhabiting microorganisms to FPInnovations’ members, we compared three different methods for metabarcoding on environmental DNA (eDNA): cloning with first generation Sanger sequencing, amplicon metabarcoding with second generation Illumina sequencing, and lastly amplicon metabarcoding with third generation, long read sequencing with the portable MinION. We looked at costs for each method, speed, and difficulty. Illumina metabarcoding was the most economically feasible method. Cloning was difficult, being prone to failure and requiring extensive trouble shooting to complete. Illumina metabarcoding must be outsourced which can take more time for project completion; however, little in-house troubleshooting is necessary. Third generation sequencing is an attractive alternative for routine analysis. It is rapid, low-cost, and takes little up-front capital for start-up. However, it may not be feasible if used infrequently given the time required to learn the technology and the rapid expiration of unused flow cells. For occasional projects, it is recommended to outsource amplicon metabarcoding to a facility that sequences either with second or third generation sequencers, including data analysis.
L’industrie de la première transformation du bois fait face à une pénurie de main-d’oeuvre qualifiée. Pour l’activité d’affûtage, cette pénurie se traduit par un manque d’expertise. Cette dernière est nécessaire pour l’obtention d’une qualité d’affûtage optimale. Les conséquences d’un mauvais affûtage se répercutent sur l’ensemble de la chaîne de production et entraînent des pertes de rendement. De plus, les lignes de sciage modernes fonctionnent à très grande vitesse, ce qui exige des tolérances strictes ainsi qu'une plus grande précision dans l'affûtage des outils de coupe. Un atelier d’affûtage automatisé permettra d’obtenir un affûtage répondant à ces exigences. FPInnovations a évalué la faisabilité technico-économique de la mise sur pied d’un atelier automatisé.
Certaines défaillances opérationnelles du tourne-billes prennent des jours, voire des semaines, avant d’être détectées et corrigées. Les pertes financières reliées à ces défaillances sont considérables.
Il est très important de baliser l’intégration des nouvelles technologies à nos procédés de transformation du bois.
Il sera donc intéressant d’intégrer les vertus de l’intelligence artificielle et de l’apprentissage machine à nos processus pour aider l’industrie à stabiliser le rendement de cette machine pour ensuite travailler à l’améliorer.
Le projet a été réalisé sur deux types de tourneurs (double rouleau et rouleau articulé) dans deux usines de sciage. Les résultats du projet sont utilisés dans le développement technologique de BID Group.
Pour les bâtiments multiétages, les constructeurs utilisent majoritairement des colombages métalliques comme éléments non structuraux (divisions intérieures). En 2016, pour le marché résidentiel, plus de 10 millions de pieds linéaires de profilés en acier ont été utilisés au lieu de bois solide. Ces matériaux ont remplacé les traditionnels 2 x 3 ou 2 x 4 principalement grâce à leur stabilité dimensionnelle, leur rendement acoustique supérieure et leur facilité d’utilisation (manutention, transport et installation). Dans le contexte du programme SM2, FPInnovations a proposé d’évaluer une option économiquement viable à ces éléments non structuraux en développant des profilés de bois d’ingénierie à partir de coproduits de scierie. Ces profilés visent à utiliser les coproduits de scierie pour fabriquer des produits innovants directement applicables dans la construction. Ces produits permettront de développer ou regagner les parts de marché perdues par la substitution du bois par les profilés métalliques dans le secteur résidentiel.
La durabilité à long terme et la fréquence d’entretien des produits en bois demeurent des enjeux cruciaux pour la sélection des matériaux de construction. Le fait de pouvoir cibler des attributs clés permettant de valoriser l’utilisation des produits en bois pourrait permettre d’aider considérablement l’industrie à garder des parts de marchés constamment menacées par de produits de remplacement. Un traitement en continu pourrait, de façon rapide et agile, favoriser l’homogénéité et l’uniformité des traitements garantissant ainsi un meilleur rendement en service.
La complexité des procédés de transformation des scieries s’est amplifiée avec des approvisionnements de plus en plus variés, des procédés de plus en plus complexes et agiles, une explosion de demandes et spécifications des clients rendant le processus décisionnel des scieurs plus ardu. Ceci a mené FPInnovations à développer, avec le soutien financier du MFFP, une version améliorée de sa plateforme de simulation de sciage. La nouvelle plateforme, qui s’appelle Optitek II, propose une nouvelle fondation agile et flexible permettant d’étendre les capacités d’utilisation et d’analyses en intégrant de nouveaux modules d’analyses non couverts par les outils existants (Module Forêt, seconde transformation, PEP, analyse de flux, MSR, optimisation, etc.). C’est une plateforme ouverte vers l’avenir avec une architecture modulaire pour faciliter les expansions futures.
L'industrie des panneaux de particules est confrontée à des défis d'approvisionnement constant en matière première. Les coproduits du bois d’oeuvre peuvent être une solution intéressante pour la fabrication de panneaux non structuraux. L’approche étudiée permet de fabriquer des particules plus larges, appelées gaufres, destinées pour le coeur des panneaux (p. ex., 25,4 x 25,4 x 0,7 mm). Les principaux avantages de l'utilisation de cette granulométrie sont : l'amélioration des propriétés mécaniques et physiques des panneaux et la réduction des coûts de production en réduisant la densité de panneaux et en diminuant la consommation de colle requise avant le pressage.
Certaines technologies de fragmentation existent, mais elles doivent être adaptées pour offrir la possibilité de transformer les dosses et autres rebuts de sciage en gaufres de dimensions désirées.
Initiative SM2 : produits conjoints alternatifs - etude sur le potentiel techico-economique ed developpement d'un equipement universel de production de copeaux specialises
Le but est d’offrir aux scieries du Québec de nouvelles occasions de marché pour générer des revenus en fabriquant des coproduits autres que les copeaux destinés à l’industrie des pâtes et papiers. Le projet propose un concept d’équipement universel permettant de transformer les résidus solides du sciage en une gamme de coproduits présentant des formes et caractéristiques spécifiques répondant aux besoins des utilisateurs de fibres pour des produits du bois existants ou émergents.
Le projet effectué en collaboration avec le SEREX et un équipementier a consisté en l’exécution d’une preuve de concept en laboratoire s'appuyant sur une évaluation technico-économique et une estimation des coûts/bénéfices pour démontrer le potentiel financier de la mise en oeuvre d’un tel équipement.
Étant le dernier centre d’usinage dans la ligne de production du bois d’oeuvre, la raboteuse joue un rôle important dans la valorisation des pièces de bois en vue de maximiser la valeur potentielle juste avant la classification. En dépit du degré d’automatisation de la raboteuse, la communication avec les classificateurs automatisés est absente et en ce sens, ne possède pas de dispositif de rétroaction en fonction de la classification. D’ailleurs, le personnel d’opération ajuste et calibre les composantes de la raboteuse selon leur niveau d’expertise de façon irrégulière d’un opérateur à l’autre. Par conséquent, le rendement de ces équipements dépend fortement du niveau de maîtrise des ressources humaines disponibles à l’usine, car, en plus de ce qu’il a été mentionné, certaines informations aidant à la prise de décision telles que les positions réelles des cercles de coupe et la qualité de l’affûtage des couteaux ne sont pas mesurées de façon systématique ni automatique.
En ce sens, l’existence d’une raboteuse intelligente capable de diagnostiquer l’état des pièces brutes et rabotées, ainsi que celui des outils de coupe, permettrait d’ajuster automatiquement les positions réelles des composantes de la raboteuse en vue d’améliorer la qualité des pièces produites. À cet égard, le but de ce projet fut le développement de l’intelligence d'un système de contrôle adaptatif menant éventuellement à des rétroactions automatiques sur les raboteuses utilisées dans l’industrie de la première transformation du bois.
