Le bois : le meilleur atout pour la construction et la rénovation

La construction bois a le vent en poupe. Elle occupe aujourd’hui environ 8% de part de marché de la construction en France. Avec l’entrée en vigueur au 1^er janvier 2022 de la RE2020 dont l’objectif est de réduire l’empreinte carbone des bâtiments et de favoriser les matériaux biosourcés, la part de la construction bois dans le marché du logement est en hausse. Les constructions en bois ne se cantonnent désormais plus à la maison individuelle, à la surélévation ou à l’extension. Il y a un très large développement dans la réalisation de bâtiments non résidentiels (tertiaire, agricole, industriels) et de nombreux programmes de logements collectifs sortent de terre dans tout l’hexagone.

La crise n’épargne pas la filière bois

Pour soutenir la nouvelle réglementation RE2020, la filière a élaboré le « Plan Ambition Bois Construction 2030 » afin de renforcer l’usage du bois dans la construction des bâtiments neufs. Cependant, la crise sanitaire et la guerre en Ukraine ont généré une pénurie de matériaux de construction qui n’épargnent pas la filière bois. Les prix du bois flambent et les délais d’approvisionnement se sont considérablement rallongés. Cette tension des prix est liée d’une part à une forte demande du marché chinois qui a arrêté sa production pour protéger ses forêts et aux États-Unis qui ont instauré une taxe sur le bois d’œuvre canadien. La demande s’est donc tournée vers le vieux continent, provoquant une pénurie, un allongement des délais d’approvisionnement et une hausse des prix. Face à cette crise, les professionnels du Bâtiment réclament une indexation du montant des chantiers sur les prix des matériaux pour les chantiers déjà signés mais à ce jour seules les pénalités sur les retards de livraison ont été suspendues par l’État. La FFB (Fédération Française du Bâtiment) a quant à elle demandé aux pouvoirs publics des mesures d’urgence. Affaire à suivre…

Le bois : une réponse aux enjeux écologiques

L’utilisation du bois dans la construction présente de nombreux avantages. Matériau 100 % biosourcé, il se positionne en bonne place dans la lutte contre le réchauffement climatique puisqu’il absorbe 1 tonne de CO2 par m³ de bois sur l’ensemble de son cycle de vie. Ses performances thermiques (12 fois plus isolant que le béton), mécaniques et acoustiques en font un matériau en devenir dans le secteur de la construction. En effet, une structure bois divise par 4 le poids d’une construction traditionnelle, ce qui limite l’impact des descentes de charge et contribue donc à réduire les coûts des fondations. La ductilité (capacité d’un matériau à se déformer plastiquement sans se rompre) des assemblages des systèmes structurels en bois est un atout pour les constructions en zones sismiques. Contrairement aux idées reçues, le bois présente une excellente tenue au feu en se consumant lentement et en conservant plus longtemps ses capacités mécaniques. A titre d’exemple, il transmet 10 fois moins vite la chaleur que le béton et 250 fois moins que l’acier. Autre avantage, la construction bois s’inscrit dans la filière sèche. Les éléments préfabriqués sont transportés sur le chantier et assemblés ce qui permet de réduire la main d’œuvre, de limiter les déchets, les consommations d’eau, de carburant, les nuisances sonores, de réduire les délais de chantier et donc de limiter les coûts. Enfin, l’utilisation du bois apporte un caractère naturel et esthétique, elle procure un sentiment de confort à l’intérieur du bâtiment car il régule naturellement la température et l’hygrométrie.

Les principales déclinaisons des matériaux en bois

Depuis les années 2000, la filière a développé des composants structurels industrialisés en bois sous forme de caissons, panneaux, poutres ou encore charpentes, et dont les performances permettent de s’adapter à de nombreuses contraintes :

• Le bois massif abouté (BMA) est une poutre de bois massif obtenue par aboutage, c’est-à-dire assemblées bout-à-bout. Les BMA sont utilisés pour la réalisation de charpentes, poteaux, pannes, chevrons, ossature, solives pour plancher et lambourdes.
• Le bois lamellé-collé (BLC) est une poutre de bois constituée de lamelles de bois de 33 ou 45 mm d’épaisseur collées entre elles dans le sens du fil du bois. Ce produit léger et très solide permet de réaliser de très longues portées d’une grande stabilité dimensionnelle. Sa résistance aux environnements agressifs autorise son application pour la réalisation de bâtiments industriels, de stockage ou encore de piscines.
• Le bois massif reconstitué (BMR) est une poutre de bois composée de 2 à 5 lames de bois massif de 45 à 85 mm, collées et aboutées pour former des sections de 280 x 280 mm. Ce produit a l’apparence du bois massif avec des propriétés mécaniques bien supérieures.
• Le « Cross Laminated Timber » (CLT) est le produit innovant de la construction bois. Il s’agit d’un panneau formé de lamelles de bois massif de 6 à 45 mm d’épaisseur dont les couches (de 3 à 11) sont collées perpendiculairement. Ses dimensions peuvent atteindre les 3,50 m de haut et 15 à 20 m de long. Destiné à la réalisation de murs porteurs, planchers et toitures, le CLT peut donc être utilisé pour réaliser l’intégralité de la structure d’un bâtiment quel que soit le type (maison individuelle, immeubles de plus de 5 étages, tertiaire, bureaux). Son épaisseur (de 60 à 380 mm) varie en fonction des reprises de charge appliquées.

D’autres produits sont proposés par les fabricants pour répondre à toutes les problématiques : façades préfabriquées, caissons de plancher ou de toiture, panneaux sandwich de toiture, contreplaqué, lamibois (LVL), OSB, panneau de particules, poutres treillis, poutres en I, poutres hybrides bois/métal, charpentes préfabriquées ou fermettes.

Des modes constructifs adaptés

Le mode constructif varie en fonction de l’environnement (zone sismique, région climatique, site industriel, etc.), du terrain, de la typologie du bâtiment et de la volumétrie (hauteur, portée).

Différents procédés constructifs sont possibles pour la conception d’un bâtiment en bois :

Les maisons individuelles et les petits immeubles R+2 à R+5

• L’ossature bois : elle domine largement le marché de la construction bois (70 à 80% des chantiers). Elle est appréciée pour sa souplesse et sa rapidité de pose. Ce mode constructif consiste à fabriquer une structure de montants porteurs entre lesquels est intégré l’isolant et/ou les huisseries. Le bâtiment se construit niveau par niveau, avec des montants de la hauteur d’un étage et des poutres soutenant le plancher. Avec des modules préfabriqués (ossature et isolation ou huisseries), la pose est très rapide.
• la maison à colombage : il s’agit d’un système poteaux-poutres où l’ossature est apparente.
• Le bois massif empilé (madriers ou rondins empilés) : ce mode ne représente qu’une très faible part de marché.

Pour les bâtiments au-delà du R+5

Les modes constructifs privilégiés sont les systèmes poteaux-poutres, les panneaux CLT et l’exosquelette.

• Le système poteaux-poutres, avec ou sans noyau central, est utilisé pour la réalisation d’immeubles jusqu’à 20 niveaux. Il est constitué d’un réseau de poutres et de poteaux en bois lamellé-collé (BLC) qui assure la reprise et la transmission des charges jusqu’aux fondations. Le contreventement (reprise des efforts latéraux) est assuré par assemblages encastrés des poteaux sur les poutres pour former une ossature rigide.
• Le système de panneaux porteurs en CLT est quant à lui employé dans la réalisation d’immeubles jusqu’à 30 niveaux environ. Planchers, murs porteurs et façades sont alors réalisés en panneaux CLT. Les panneaux transmettent les charges verticales des planchers jusqu’aux fondations et assurent le contreventement de l’immeuble.
• Le système d’exosquelette s’applique aux immeubles jusqu’à 35 niveaux environ. Il conjugue un système poteaux-poutres pour les charges verticales et un ensemble de diagonales en façade pour les efforts horizontaux.

Mixité des matériaux pour les travaux de rénovation et de réhabilitation

Ces projets sont des opérations uniques, complexes et contraignantes pour réussir à réduire l’empreinte carbone des Bâtiments.

Il existe différentes typologies de mixité.

• La première consiste à juxtaposer ou à ajouter des éléments qui ont des fonctions indépendantes côte à côte comme l’ajout d’une façade légère ou d’une surélévation.
• La seconde se porte sur un partage des fonctions où tous les éléments structurels forment un tout pour répondre aux contraintes techniques telles que la résistance et la déformation.
• La dernière typologie s’oriente sur la fusion de plusieurs matériaux qui s’entraident pour former un nouvel ensemble plus performant.

Quelle que soit la problématique, des études sont indispensables pour s’assurer de la faisabilité et de l’impact sur l’économie du projet :

• La structure existante et les fondations doivent pouvoir supporter des modifications.
• La nouvelle structure doit être conforme aux exigences réglementaires (acoustique, feu, etc.).
• Il faut mettre le bon matériau au bon endroit : réfléchir à sa mise en œuvre, aux filières présentes sur le marché, mais aussi à l’équilibre des matériaux neufs et des matériaux de réemploi.
• L’organisation et la planification du chantier est également indispensable : accessibilité, planning et intervention des différents corps d’état, sécurité, etc.