Les principales techniques de la construction bois

Ils existent de multiples façons de construire en bois, ces techniques évoluent continuellement avec les époques et suivant les zones géographiques. Architectes, entrepreneurs, constructeurs ou designers nous permettent aujourd’hui de tirer le meilleur parti de ce noble matériau, renouvelable et écologique par excellence. De ce fait quatre types de construction bois peuvent être dénombrés :En ossature bois,le système poteaux-poutres, le système de panneaux en bois massifs et la construction en bois empilés (madriers).¹

II.1.1 Construction à Ossature bois :

Ce système, né aux Etats-Unis est très répandu dans le monde, c’est une évolution de la technique du colombage. Economique il est essentiellement utilisé pour la réalisation de maisons individuelles. Il s’agit d’une ossature dans laquelle l’ensemble est porté par des panneaux (et non par un squelette comme pour les poteaux-poutres).Une construction à ossature en bois comprend une structure portante formée de montants verticaux, placés à intervalles réguliers, et de traverses horizontales contreventées par un panneautage. Les montants de la structure des parois reprennent les descentes de charges verticales desplanchers et de la toiture,

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ZAPPELLA.L « Quelle architecture durable pour demain en val de Loire ? Le cas des constructions bois. »In « l’architecture de la grand échelle », Mémoire fin d’étude université de Tours 2007/2008.

Le voile panneauté apporte une résistance aux efforts horizontaux, notamment dus à la poussée du vent.²(Voir photo. n° II. 01 et Fig. n° II.01 ci-dessous).

En effet, Il s’agit de la technique la plus utilisée dans le monde. Elle s’adresse aux segments de la maison individuelle et du petit collectif. Certes elle recèle de nombreux avantages mais aussi des inconvénients on peut citer ci-dessous.

 Avantages et inconvénients du système de construction à ossature bois :  Les points forts du système à Ossature bois:

• La préfabrication en éléments transportables engendre : un gain de temps et une meilleure qualité du travail.

• Facilité de manutention et souplesse d’adaptation sur chantier.

• Fondations économiques grâce à la légèreté de la construction - envisageable sur tout type de terrain- limitation de l’influence du tassement sur les bâtiments voisins.

• Pose d’un isolant complémentaire sur la face intérieure et/ou extérieure possible. (Cela permet à cette technique d’offrir d’excellentes performances thermiques et acoustiques).

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Atelier Olivier Lamy«Compétences Bois» in Hout info bois [en ligne], www.houtinfobois.be (mai 2017) Fig. n° II.01 : Coupe horizontale à l’angle de 2

mursd'une Construction à Ossature bois. ^{Photo. n° II.01 : Murs en ossature bois} 1. Montant du cadre de la structure portante.

2. Isolation de la coulisse technique par flocage ou par panneaux.

3. Isolation de l’ossature par insufflation ou par panneaux souples.

4. Fermeture extérieure de la structure par un panneau isolant pare-pluie.

5. Panneau de bois assurant l’étanchéité à l’air de la structure.

6. Membrane anti-UV et pare-pluie.

7. Membrane assurant l’étanchéité à l’air entre les panneaux OSB.

Ossature bois : c’est une ossature dans laquelle l’ensemble est porté par des panneaux.

 Les points faibles du système à Ossature bois :

• L’humidité est l’ennemi n° 1 d’une habitation à ossature bois. Il convient donc d’appliquer les hydrofuges nécessaires, en veillant à disposer des connaissances suffisantes en la matière.³

• Faible inertie si la construction est totalement réaliséeen ossature sans complément massif. • Limitation dans le nombre de niveaux construits :trois niveaux (R+3) en ossature, cinq

niveaux avecrenforcement par des poteaux.

II.1.2 Construction en « Poteaux-poutres » :

Une construction poteaux-poutres est constituée d’une structure primaire de poteaux verticaux et de poutres horizontales permettant de grandes ouvertures organisée en large trame régulière et stabilisée par des éléments de contreventement. Elle est complétée par une structuresecondaire qui intègre les planchers. Les murs intérieurs et extérieurs ne sont pas porteurs et sont placés librement.⁴(Voir Photo n° II.02 etFig. n° II.02 ci-dessous).

3[En ligne],https://www.dewaele.be/fr/nouvelles/avantages-et-inconv%C3%A9nients-d%E2%80%99une-construction-%C3%A0-ossature-bois (septembre 2017)

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Atelier Olivier Lamy «Compétences Bois» in Hout info bois [en ligne], www.houtinfobois.be (mai 2017) Fig. n° II.02 : Coupe horizontale à l’angle de 2 murs

d'un Construction en « Poteaux-poutres » ^{Photo n° II.02 : Maison en poteaux-poutres} 1. Poteau en bois de la structure portante.

2. Cadre de l’ossature formant les parois du bâtiment. 3. Isolation de la coulisse technique par flocage ou par panneaux.

4. Isolation de l’ossature par insufflation ou par panneaux souples.

5. Fermeture extérieure de la structure par un panneau isolant pare-pluie.

6. Panneau de bois assurant l’étanchéité à l’air de la structure.

7. Membrane anti-UV et pare-pluie.

8. Membrane assurant l’étanchéité à l’air entre les panneaux OSB.

Maison construite en système poteaux- poutres et toiture inclinée.

« Les vides entre les poteaux seront remplis avec des matériaux variés (panneaux bois, briques, terre, baies vitrées…) et garnis d’isolant thermique. La caractéristique de cette technique est que les montants en bois de la structure sont continus du sol à la toiture»⁵

 Avantages et inconvénients du système en « Poteaux-poutres » :  Les points forts du système en « Poteaux-poutres » :

• Souplesse dans l’aménagement intérieur des espaces ;

• Possibilité d’ouvrir largement les façades, celles-ci étantnon-porteuses (il s’adapte parfaitement aux habitations bioclimatiques, étant donné qu’il autorise de grandes ouvertures au sein de sa structure.)

• Possibilité de construire des bâtiments de plusieurs niveaux et de grandes dimensions particulièrementbien adaptés aux commandes publiques ou émanant du secteur industriel ; • Possibilité de préfabrication des parois verticales, planchers et éléments de toiture suivant

une trameconnue ;

 Les points faibles du système en« Poteaux-poutres » : Ce système constructif présente certains désagréments on notera :

• Le temps pris pour la réalisation du chantier est de près de deux fois plus que celui d’une maison à ossature en bois et le coût de construction est également bien plus élevé ;

• Nécessité d'envisager une étude globale dès l’esquisse ;

• Choix de la structure à réaliser avec attention afin de garantir une bonne continuité thermique et uneétanchéité à l’air optimale ;

• Difficulté lors de l’intégration des gaines de diamètre important ; • Possibilités réduites de préfabrication en atelier.

II.1.3 Construction à Panneaux de bois massifs :

Une construction dite en « bois massif »estcomposée de panneaux de grande dimension et porteurs qui définissent l’enveloppe par les murs, les planchers et les toitures. Il s’agit de panneaux en bois fabriqués industriellement à partir de planches en bois massif assemblées en couches croisées par collage, contre-collage, clouage et/ou chevilles.⁶Technique plus récentes que les autres, qui bénéficient des avancées technologiques offertes par la recherche. Les bois massifs reconstitués sont des éléments linéaires reconstitués par collage de lames de bois massif de forte épaisseur. Ces panneaux sont préfabriqués en atelier à l’aide de machines

5ZAPPELLA.L « Quelle architecture durable pour demain en val de Loire ? Le cas des constructions bois. »In « l’architecture de la grand échelle », Mémoire fin d’étude université de Tours 2007/2008. 6

àcommandes numériques qui permettent de tailler des pièces pouvant aller jusqu’à 16,5 m de longueur et 2.95 m de hauteur⁷.(Voir photo n° II.03 et Photo n° II.03 ci-dessous).

 Avantages et inconvénients du système de construction à Panneaux de bois massifs :  Les points forts du système à Panneaux de bois massifs :

• Dans le cas de ce système, la préfabrication en élémentstransportables engendre un gain de temps considérable ;

• Il permet une isolation phonique et thermique de qualité, et permet entre autres, de réaliser des maisons plus "compact", qui peuvent répondre au standard de maison passive.

• Régulation du taux d’humidité intérieur grâce aux propriétés hygroscopiques8

du bois ; • Possibilité de construire sur plusieurs niveaux;

• Très bon comportement en région sismique pour les bâtiments multi-étages en contrecollé.  Les points faibles du système à Panneaux de bois massifs :

• Modifications ultérieures moins souples que pour l’ossature bois ;

• Nécessité de faire l’Etude de stabilité propre à chaque type de panneau massif ;

7ZAPPELLA.L « Quelle architecture durable pour demain en val de Loire ? Le cas des constructions bois. »In « l’architecture de la grand échelle », Mémoire fin d’étude université de Tours 2007/2008. 8Hygroscopiques :« Se dit d'un corps qui a des affinités avec l'eau et favorise la condensation. » Fig. n° II.03 : Coupe horizontale à l’angle de 2 murs

d'un Construction à Panneaux de bois massifs ^{Photo n° II.03 : Maison en panneaux de bois massif.} 1. Paroi verticale de bois massif

2. Isolation de la coulisse technique par flocage ou par panneaux

3. Isolation des parois (face extérieure) par panneaux souples

4. Panneau de bois assurant l’étanchéité à l’air de la structure

5. Membrane anti-UV et pare-pluie

6. Membrane assurant l’étanchéité à l’air de la jonction mur / mur.

L'utilisation de panneaux massifs dans la construction de maison individuelle

• Nécessité d’un engin de levage adapté aux dimensions des éléments.

II.1.4 Construction en bois empilés :

Une construction en bois empilés est constituée de madriers de bois profilés superposés et emboîtés les uns aux autres et qui forment les parois portantes. Les planchers son ten gîtage doublé d’un panneau ; la charpente de toiture est traditionnelle, préfabriquée ou à panneaux sandwich lorsqu’elle est en pente, en gîtage lorsqu’elle est plate.⁹«Cette technique est communément utilisée dans les pays froids ou montagneux car elle offre une très bonne résistance et solidité (notamment au poids de la neige sur la toiture). Différents types de maisons qui se distinguent dans leur finition peuvent ainsi être construites : maisons en rondins calibré ou pas, madrier…»¹⁰(Voir photo n° II.04 et Fig. n° II.04ci-dessous)

 Avantages et inconvénients du système de construction en bois empilés :  Les points forts du système de construction en bois empilés :

9Atelier Olivier Lamy «Compétences Bois» in Hout info bois [en ligne], www.houtinfobois.be (mai 2017) 10

ZAPPELLA.L « Quelle architecture durable pour demain en val de Loire ? Le cas des constructions bois. »In « l’architecture de la grand échelle », Mémoire fin d’étude université de Tours 2007/2008. Fig. n° II.04 : Coupe horizontale à l’angle de 2 murs

d'une Construction en bois empilés. ^{Photo n° II.04 : Maison en bois empilés.} 1. Madriers empilés formant la paroi verticale.

2. Chevrons fixés aux madriers. pour la pose d’un bardage.

3. Isolation des parois (face extérieure) par panneaux souples.

4. Isolation complémentaires des parois par panneaux isolants pare-pluie. 5. Panneau de bois assurant l’étanchéité à l’air de la structure.

6. Membrane anti-UV et pare-pluie.

L'utilisation des Madriers empilés dans la construction de maison

• Sans aucun doute, les différents principes de bois empilés sont les plus écologiques et durables¹¹. Les procédés industriels sont moins vertueux mais, tout de même très honorables.

• La préfabrication des éléments, incluant le passage des conduites et câblages techniques, permet un gain de temps important au montage qui se révèle être très précis.

• Assemblage sur chantier nécessitant peu de moyens techniques. • Choix apprécié par les amateurs du bois apparent.

 Les points faibles du système de construction en bois empilés :

• Ces maisons bois s'intègrent mal dans l’environnement moderne actuel (en lotissement par exemple). Limitation à 2 niveaux complets et toiture.

• La variation dimensionnelle peut être importante. Les madriers contrecollés à plis croisés évitent ce désagrément mais sont plus coûteux.

• Modifications ultérieures limitées aux éléments non porteurs.

• Conception minutieuse à prévoir dans la gestion du tassement du bois (isolation et finition extérieure).