COMMENT LE BOIS BRULE
: comprendre les 5 étapes de la combustion
Le bois est combustible mais paradoxalement très résistant au feu. Sa combustion suit 5 phases précises, de l’évaporation de l’eau à 100°C jusqu’à 1300°C. Décryptage de son pouvoir calorifique et de sa résistance REI.
1. De quoi est composé le bois ?
98-99% de matière organique :
- Cellulose : 40 à 50%
- Hémicellulose : 20 à 30%
- Lignine : 30 à 35%
Le reste est minéral. La matière organique contient ∼50% de carbone, d’où son caractère combustible.
Bon à savoir : À masse égale et humidité égale, toutes les essences dégagent la même énergie. 1kg de peuplier (380kg/m³) = 18,32 MJ/kg et 1kg de charme (800kg/m³) = 20,62 MJ/kg.
2. Les 5 étapes de la combustion
<100°C – Évaporation : Seule de la vapeur d’eau s’échappe. Le bois reste bloqué à 100°C tant qu’il contient de l’eau.
100-275°C – Début pyrolyse : Dégagement de gaz + acide pyroligneux. 70% CO2 incombustible, 30% CO combustible.
∼275°C – Réaction exothermique : La réaction crée sa propre chaleur. Le CO2 baisse, les hydrocarbures combustibles apparaissent.
>350°C – Combustion des gaz : Gaz presque 100% combustibles. Hydrocarbures + hydrogène abondant. Inflammation.
>450°C – Combustion du charbon : Le charbon de bois brûle. Formation de la couche charbonnée noire isolante.
Température de flamme : 1000 à 1300°C, mais auto-entretien difficile sans apport externe car sous la couche charbonnée on repasse sous 275°C.
3. Facteurs qui influencent
Essence, Densité, Humidité (facteur N°1), Ventilation.
4. Pouvoir calorifique PCI / PCS
Définition : Énergie de 1kg. Moyenne anhydre = 17 MJ/kg = ∼5 kWh/kg.
- PCI : chaleur utile (sans récupérer vapeur d’eau) – utilisé en chauffage
- PCS : énergie totale
| Humidité | Feuillus | Résineux |
|---|---|---|
| 0% | 5,1 kWh/kg | 5,3 kWh/kg |
| 20% | 3,9 | 4,1 |
| 50% | 2,2 | 2,3 |
| 75% | 0,8 | 0,8 |
À retenir : À 50% d’humidité, tu perds plus de la moitié de l’énergie.
5. Résistance au feu REI (NBN EN 13501-2)
Ne pas confondre réaction et résistance.
- R = Portance (poteau stable)
- E = Étanchéité (pas de fissure qui laisse passer les flammes)
- I = Isolation (face non exposée reste froide)
Ex: REI60 = plancher qui tient 60 min en portant, étanche et isolant.
6. Pourquoi le bois résiste si bien ?
Couche charbonnée = conductivité 5x inférieure au bois (λ 0,13 W/mK). Elle protège le cœur.
À 100°C il garde : Traction 90%, Compression 55%, Flexion 75%, Module 85%.
La ruine vient de la réduction de section (0,7 mm/min pour résineux = 4,2cm/h), pas de la perte de qualité. Et il reste rectiligne, pas d’effondrement brutal.
