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Constructions en bois

Le bois est présent dans le domaine de la construction depuis la nuit des temps. Il est tombé en désuétude suite à l'apparition de la maçonnerie lourde et à cause de nombreux préjugés pour se limiter structurellement à une utilisation en charpente.

Suite à la crise pétrolière des années 1970 le bois a commencé son retour dans les structures portantes principales des bâtiment. Ce retour se confirme depuis le début du XXIe siècle, soutenu par des mesures prises par les instances gouvernementales. Le bois est un moyen utilisé pour réduire l'empreinte énergétique des bâtiments. La présence des constructions en bois s'est donc accrue dans la majorité des pays européens.

Les constructions en bois possèdent de nombreux points forts en matière de durabilité. le bois est une matière première renouvelable. Ce matériaux requiert peu d'énergie de production et n'engendre qu'une quantité restreinte de déchets sur chantier. Il est léger et nécessite un apport d'eau superflu. Il est possible de de préfabriquer des structures et elles sont rapidites à assembler. Ces qualités sont aussi en adéquation avec les nouvelles tendances architecturales. En effet, l'isolant remplit tout l'espace disponible entre les montants. L'épaisseur des couches d'isolation thermique peut donc être accru sans augmenter substantiellement l'épaisseur totale des façades.

On distingue quatre grandes familles de systèmes de construction en bois :

La construction à ossature en bois

La construction en ossature bois est héritière des constructions à colombages. Sa structure est constituée d'un squelette de montants verticaux. Ces montants sont disposés à intervalles réguliers et reliés entre eux par des éléments horizontaux de même section, les traverses. Le tout forme des cadres. Les dimensions des panneaux de contreventement sont standard (120 cm). Les montants de l'ossature bois sont donc généralement placés tous les 40 ou 60 cm.

Tous les éléments constitutifs des parois y jouent un rôle spécifique : l'ossature reprend les charges verticales du toit et des planchers d'étage, les panneaux de contreventement reprennent les charges horizontales générées par le vent et les forces sismiques. Un isolant placé entre les montants assure l'isolation thermique. L'ossature bois peut être améliorée à l'intérieur et à l'extérieur. Cela permet d'atteindre de meilleures performances thermiques et de remédier aux faiblesses induites par les montants et les lisses. Une grande diversité de parements peut être envisagée à l'extérieur de l'ossature bois. L'ossature bois permet la réalisation d'habitations de toutes tailles, dans tous les styles architecturaux.

Ce système est aujourd'hui le plus répandu dans notre pays. Il est rapide à mettre en place, performant, économique, flexible et permet une grande diversité architecturale.

La construction en madriers

Il existe deux méthodes de pose de poutres profilées : l'empilement horizontal et la juxtaposition verticale.

L'empilement horizontal (rondins)

Ce mode de construction consiste à poser horizontalement des pièces de bois en les emboîtant les unes aux autres de façon à former un mur en bois massif. L'empilement horizontal requiert que l'on veille particulièrement aux détails. Le retrait et le tassement des pièces de bois les unes par rapport aux autres sont inévitables. Ils se produisent dès les premières années. Ils sont causés par le séchage du bois et par les charges appliquées à la structure. Des précautions d'assemblage sont nécessaires (joints ajustables, jeu plus important ou fixation provisoire des éléments, …).

La juxtaposition verticale (madriers)

Le phénomène de tassement peut être contourné en juxtaposant les poutres verticalement, comme des livres dans une bibliothèque. La charge du bâtiment est ainsi appliquée le sens des fibres. Le bois est le plus résistant dans ce sens.

Ce système nécessite une quantité assez importante de bois massif ou contrecollé. La juxtaposition verticale est également sujette au retrait. L'intérêt de ce système de construction en bois réside dans sa stabilité dimensionnelle et sa résistance.

Les parois peuvent être réalisées de diverses manières. Elles offrent des aspects différents ainsi que des niveaux variables de performances énergétiques.

Ce type de construction en bois ne convient qu'aux habitations et aux structures légères limitées à un étage, de par ses caractéristiques particulières. Toute modification ultérieure est pratiquement impossible. L'intégration d'installations diverses peut aussi poser problème car elle requiert une étude préalable complète.

Le système poteaux-poutres

Cette technique de construction en bois repose sur une grande structure ouverte composée d'un nombre restreint d'éléments. Ces poteaux de section importante sont disposés verticalement à intervalles réguliers, selon une trame. Les espacements entre ces éléments en bois sont relativement importants. Ils peuvent varier de 90 centimètres à plusieurs mètres. Les poteaux sont reliés horizontalement par des poutres. Ces éléments supportent les planchers et la toiture. Leur composition et leurs dimensions sont optimisés dans cette optique.

Les poteaux et les poutres se composent de bois massif ou contrecollé. La technique du collage est de plus en plus utilisée. Elle permet de réduire les sections et assure une plus grande stabilité dimensionnelle.

Cette structure principale est complétée par des parois de remplissage. Ces parois peuvent être insérées partiellement entre les poteaux. Elle peuvent aussi être placées à l'intérieur ou à l'extérieur des poteaux.

Il existe plusieurs possibilités pour assurer le contreventement :

  • mise en œuvre de croix de contreventement
  • rigidité des assemblages
  • remplissage de certaines parois

Ces parois ne sont pas porteuses. Elles peuvent cependant contribuer à la rigidité de l'ensemble. Les poteaux être placés sur un étage ou sur toute la hauteur du bâtiment. Les poteaux et les poutres peuvent être continus ou discontinus. Ce type de construction en bois présente de grands volumes et de grandes ouvertures. Il est donc particulièrement recherché pour les bâtiments industriels, tertiaires ou éducatifs.

La construction en panneaux préfabriqués en bois massif

Ce système de construction en bois se compose de panneaux contrecollés et/ou contre-cloués. Des planches en bois massif disposées en couches croisées forment ce panneaux. Leur nombre dépend de l'utilisation et de l'épaisseur souhaitées.

Les panneaux préfabriqués présentent plusieurs atouts : augmentation de la rigidité permettant de reprendre les charges dans toutes les directions, réduction des variations dimensionnelles et résistance au feu (en fonction du nombre de plis). Leurs dimensions sont adaptées afin de pouvoir réaliser des éléments de parois et de façades avec un minimum de joints verticaux. Les ouvertures des portes et fenêtres sont réalisées en atelier par découpe numérique dans le panneau.

L'assemblage des panneaux d'angle est réalisé par un serrage et un vissage. Ceux-ci doivent être réalisés dans le sens de la tranche du panneau. Pour les planchers, la liaison entre deux éléments dans le même plan est assurée par des couvre-joints en bois ou par des rainures et des fausses languettes. Elle peut aussi être réalisée par assemblage à mi-bois.

Outre la simplicité des composants, ce système constructif en bois offre une grande liberté et une grande souplesse créative ainsi qu'une simplicité des composants de la structure. Il se caractérise également par son aptitude à reprendre des porte-à-faux importants. Les panneaux de grandes dimensions limitent le nombre d'éléments constructifs à assembler. Cependant, ils doivent être importés et, en raison de leurs dimensions, nécessitent l'utilisation d'engins de levage. Cette technique convient aux habitations comme aux locaux commerciaux et aux bâtiments socioéducatifs.