Faculté des Sciences et de la Technologie
Département d’Architecture
Mémoire présenté pour l’obtention du diplôme de :
MASTER ACADEMIQUE
Filière :
ARCHITECTURE
Spécialité :
ARCHITECTURE ET TECHNOLOGIE
Présenté par :
Abdelfettah BILEK
Walid BOULAAM
Rabeh BOUTERNIKH
Abdelaziz BOUABIBSA
Date de la Soutenance : 21/10/2017.THEME :
LE BOIS ET SON UTILISATION DANS
L’ARCHITECTURE LOCALE
CAS DE JIJEL
Composition du Jury :
Djenette LAOUR MAA, université Mohamed Seddik BENYAHIA - Jijel, Président du jury Amina AOUICI MAB, université Mohamed Seddik BENYAHIA - Jijel, Directeur de mémoire Toufik BOUTELLIS MAA, université Mohamed Seddik BENYAHIA - Jijel, Membre du Jury
I
Dédicace
Je dédie ce modeste travail:
A ceux qui m’ont donné la vie, l’espoir et l’amour, à ceux
Qui m’ont encouragé le long de mes études :
Ma très chère mère et mon très cher père,
Que le dieu me les protège et me les garde;
A mes parents
A mes sœurs
A toute ma famille;
A tous mes amis
A tous mes collègues du département
D’Architecture;
A tous les personnes qui m’ont aidé de proche
Ou de loin pour réaliser ce travail.
II
Dédicace
Je dédie ce modeste travail:
A ceux qui m’ont donné la vie, l’espoir et l’amour, à ceux
Qui m’ont encouragé le long de mes études :
Ma très chère mère et mon très cher père,
Que le dieu me les protège et me les garde;
A mes frères : Mounir et Aymen
A toute ma famille;
A tous mes amis
A tous mes collègues du département
D’Architecture;
A tous les personnes qui m’ont aidé de proche
Ou de loin pour réaliser ce travail.
III
Dédicace
Je dédie ce modeste travail à :
Mes chers parents,
À mes respectueux et magnifiques parents pour leur soutien,
patience et sacrifices durant mes études, sans eux je n’aurais jamais
repris mes études. J’espère qu’un jour je pourrai leur rendre un peu
de ce qu’ils ont fait pour moi.
Mes frères, Hamza et sa fiancée Manel, A. ghafour, Aymen,
Ahmed, et Ma sœur Houda, qui n'ont cessé d'être pour moi des
exemples de persévérance, de courage et de générosité.
À ma petite sœur Romaissa à qui je dois tout l’amour.
À mon amour Sana avec tous mes voeux de la voir réussir dans sa
vie.
A toute ma famille.
A tous mes amis.
Et à tous ceux qui m’ont aidé.
IV
Dédicace
Je dédie ce modeste travail:
A ceux qui m’ont donné la vie, l’espoir et l’amour, à ceux
qui m’ont encouragé le long de mes études :
Ma très chère mère et mon très cher père,
Que le dieu me les protège et me les garde;
A mes frères
A toute ma famille;
A tous mes amis
A tous mes collègues du département
D’Architecture;
A tous les personnes qui m’ont aidé de proche
Ou de loin pour réaliser ce travail.
V
Remerciements
« Louange à l’unique Dieu, Lumière des cieux et de la terre, qui
aide et qui guide »
T
out d’abord, nous tenons à remercier « ALLAH » le tout puissant, notre créateur, de
nous avoir donné la force, la volonté, la patience et le courage afin d’accomplir ce
modeste travail ;
N
os remerciements les plus cordiaux s’adressent à notre encadreur Mme
AOUICI Aminapour tous les efforts qu’il a consentis tout au long de l’élaboration de ce travail,
ses encouragements, ses précieux conseils, ses critiques constructives, et la confiance
qu’il nous a toujours témoignée ;
N
ous tenons également à remercier les membres de jury pour l’honneur qu’ils nous ont
fait en acceptant de siéger à notre soutenance :
N
ous souhaitons exprimer notre gratitude à :
Mr T. BOUTELLIS,et à
Mme
Dj. LAOURpour avoir pris le temps d’examiner et d’évaluer ce mémoire. Nous les remercions pour
l’intérêt et les précieux conseils et remarques qu’iles ont porté à ce travail ;
Nous tenons aussi, à remercier l’ensemble des enseignants qui ont assuré notre
formation durant le cursus de formation en architecture.
Nous tenons enfin, à remercier tous ceux qui ont participé de près ou de loin dans
l’élaboration de ce travail.
Merci à tous….
VI
Dédicace...I Remerciement...V Sommaire...VI Liste des figures...X Liste des photos...XII Liste des tableaux...XIV Liste des abréviations...XV
INTRODUCTION GENERALE Introduction...1 Problématique...3 Hypothèses d’approche...5 Méthodologie d’approche...5 Structure de mémoire...6
CHAPITRE I: LE BOIS COMME MATERIAU DE CONSTRUCTION Introduction...7
I.1. Définition du bois...7
I.2. Le bois dans la nature...8
I.2.1 le bois matière première...8
I.2.1.a. Les familles de bois...8
I.2.1. b. Les types du bois...8
I.2.1. c. Les essences du bois...9
1.3. Le bois dans la construction...15
1.3.1. Le bois depuis la forêt jusqu'à la construction...15
1.3.2. Evolution de l'emploi du bois dans la construction...16
I.3.2.a. Dans l’antiquité ………..………..16
I.3.2.b. Au Moyen-âge ……….……17
I.3.2.c. Au début de la Renaissance ………...….…..17
I.3.2.d. Durant l’époque industrielle……….18
I.3.2.e. Durant l’année 1910………..18
I.3.2.f. A partir des années2000 jusqu’à nos jours………20
1.3.3. Les avantages du bois dans la construction...19
1.3.3. a. Les aspects écologiques (durables)...20
VII
I.3.4. Caractéristiques physiques et mécaniques du bois...22
Conclusion...23
CHAPITRE II : L’USAGE DU BOIS DANS LA CONSTRUCTION CONTEMPORAINE Introduction...24
II.1. Les principales techniques de la construction bois...24
II.1.1 Construction à ossature bois...24
II.1.2 Construction en « Poteaux-poutres »...26
II.1.3 Construction à panneaux de bois massifs...27
II.1.4 Construction en bois empilés...29
II.2 Usage du bois en structure...30
II.2.1 Lamellé-collé...30
II.2.1.a. Présentation...30
II.2.1.b. Caractéristiques et dimensionnement...31
II.2.2 Lami-bois...32
II.2.2.a. Présentation...32
II.2.2.b. Caractéristiques et dimensionnement...32
II. 2.3 Élément porteurs à lamelles orientées...33
II. 2.3.a. Présentation...33
II. 2.3.b. Avantages...33
II.2.4 Poutres composite...33
II. 2.4.a. Poutres triangulées bois/métal...33
II. 2.4.b. Poutres à âme pleine métallique...34
II. 2.4.c. Poutres triangulées bois/bois...34
II. 2.4.d. Poutres à âme mince en bois...35
II.3 Usage du bois en Parois extérieurs...35
II. 3.1 Composition de parois extérieures à ossature bois...35
II. 3.2 Dimensionnement des montants d’ossature en bois...36
II. 3.3 Etanchéité à l’eau et à l’air des parois à structure Bois...37
II.4 Planchers en bois...38
II.4.1 Planchers traditionnels...38
II.4.2 Planchers mixtes bois-béton (plancher collaborant)...39
VIII
II.5.1.a. Charpentes traditionnelles...39
II.5.1.b. Charpentes industrialisée...40
II.5.2 Typologie de couverture en bois : Arcs et portiques...41
II.5.3 Structures bois/métal...41
II.6 Usage du bois en aménagements intérieurs et extérieurs...42
II.6.1 Usage du bois en aménagements intérieurs...42
II.6.2 Usage du bois en aménagements extérieure...42
II.7 Traitement du bois dans la construction...43
II.7.1 Risques biologiques...43
II.7.1.a. Les champignons...43
II.7.1.b. Les insectes...43
II.7.2 Les influences extérieures qui altèrent le bois...44
II.7.3 Les moyens de protection du bois...44
Conclusion...44
CHAPITRE III : A PROPOS DE L’ARCHITECTURE LOCALE ET USAGE DU BOIS. Introduction...45
III.1 Définitions des concepts...45
III.1.1 Architecture locale...45
III.1.2 Architecture traditionnelle...45
III.1.3 Architecture vernaculaire...46
III.2 Architecture traditionnelle en bois : cas du bassin méditerranéen...47
III.2 1. Spécificités et caractéristiques de l’architecture traditionnelle méditerranéenne...47
III.2 2. Usage du bois en architecture traditionnelle dans le bassin méditerranéen...47
III.3 Architecture traditionnelle en bois : cas de l’Algérie...52
.3.1 Usage du bois en architecture traditionnelles : cas de l’Algérie...52
III.3.2 Usage du bois en architecture traditionnelles : cas de la ville de Jijel...58
Conclusion...61
CHAPITRE IV : EVALUATION DES PERFORMANCES ENERGETIQUES DES CAS D’ETUDES Introduction...63
IV.1Présentation générale de la maison rurale à Jijel...63
IX
IV.2.2 Le climat d’El-Ancer (Jijel)...65
IV.2.3 Présentation du cas d’étude...66
IV.2.3.a. Présentation du premier cas : maison de la Mechta Beni Meslem...66
IV.2.3.b. Présentation du deuxième cas : La maison dans le village socialiste de Belghimouz...68
IV.2.4 Caractéristiques constructives des cas d’études...69
IV.2.5 Les matériaux utilisés dans les constructions...71
IV.3 Présentation de la simulation (La simulation par ECOTECH 2011)...72
IV.4 Définition de la simulation numérique...73
IV.5 Le logiciel de simulation...73
IV.6 Méthodologie de l’étude des performances énergétiques...73
IV.7 Evaluation de la performance énergétique du cas d’étude...75
IV.7.1 scénario 01 : (cas 01 : maison en terre, cas 02 : maison en brique)...75
IV. 7.1.1 L’impact des radiations solaires...75
IV. 7.1.1.a. Les radiations solaires à l’intérieure...75
IV.7.1.1.b. Evaluation du confort...77
IV. 7.1.1.c. Evaluation de ventilation-conductivité...78
IV.8 comparaison des résultats...80
IV.9 Le bois solution architectural thermique ...80
IV.9.1 Les solutions constructives bois...80
IV.9.2 Les types d’isolations intérieur et extérieur...81
IV.9.2.a. La fibre de bois, isolant idéal pour toute construction...81
IV.9.2.b. Les bardages bois rapportés sur une isolation par l’extérieur...81
IV.10 Scénario 02...82
IV. 10.1 L’impact des radiations solaires...82
IV. 10.1.1 Les radiations solaires à l’intérieure...82
IV. 10.1.2 Evaluation du confort...83
IV. 10.1.3 Evaluation de ventilation-conductivité...84
IV.11 Synthèse et recommandations...84
Conclusion...85
CONCLUSION GENERALE Conclusion générale...86
Références bibliographiques...88 Résumé, Abstract,صخلم
X
LISTE DES FIGURES CHAPITRE I : Fig. n° I.01 : Carte des éco-zones du monde.
Fig. n° I.02 : Les forêts du monde.
Fig. n° I.03 : Carte des essences forestières de la wilaya de Jijel Fig. n° I.04 : Les différentes fonctions de la forêt.
Fig. n° I.05 : Les trois secteurs d’activité concernés par la problématique construction bois. Fig. n° I.06 : Modèle de maison à « pan de bois ou colombage » dans l’antiquité.
CHAPITRE II :
Fig. n° II.01 : Coupe horizontale à l’angle de 2 murs d'un Construction à Ossature bois. Fig. n° II.02 : Coupe horizontale à l’angle de 2 murs d'un Construction en «Poteaux-poutres». Fig. n° II.03 : Coupe horizontale à l’angle de 2 murs d'un Construction à Panneaux de bois
massifs.
Fig. n° II.04 : Coupe horizontale à l’angle de 2 murs d'une Construction en bois empilés. Fig. n° II.05 : Poutres à inertie constante.
Fig. n° II.06 : Poutres à inertie variable.
Fig. n° II.07 : Composition d'une paroi extérieure. Fig. n° II.08 : Planchers traditionnels du bois. Fig. n° II.09 : Planchers mixtes bois béton. Fig. n° II.10 : Charpentes traditionnelles en bois.
CHAPITRE III : Fig. n°III.01 : Ferme de gros volume.
Fig. n°III.02 : Chalet d’alpage.
Fig. n°III.03 : Schéma illustrant les trois parties de la maison Kabyle. Fig. n°III.04 : Les murs d’une maison traditionnelle.
Fig. n°III.05 : Composition de la maison traditionnelle à Jijel Fig. n°III.06 : Support de tuile en bois
Fig. n°III.07 : Aarsa supportant les solives
CHAPITRE IV :
Fig. n° IV.01 : Situation géographique de la commune d’El-Ancer.
Fig. n° IV.02 : Plan et coupe longitudinale de la maison traditionnelle rurale. Fig. n° IV.03 : Conception du village socialiste Belghimouz.
Fig. n° IV.04 : Plan et coupe longitudinale de la maison.
XI
Fig. n° IV.06 : Les radiations solaires à l'intérieur (en hiver, en été). Fig. n° IV.07 : Diagramme de confort intérieur.
Fig. n° IV.08 : Diagramme illustrant l’évaluation de ventilation-conductivité. Fig. n° IV.09 : Les différentes couches de paroi en brique.
Fig. n° IV.10 : Les radiations solaires à l'intérieur (en hiver, en été). Fig. n° IV.11 : Diagramme de confort intérieur.
XII
LISTE DES PHOTOS :
CHAPITRE I :
Photo. n° I.01 : Modèle des maisons en bois dans la renaissance. Photo. n° I.02 : L’utilisation du bois à l’époque industrielle. Photo. n° I.03 : Lamellé-collé.
CHAPITRE II : Photo. n° II.01 : Murs en ossature bois.
Photo. n° II.02 : Maison en poteaux-poutres.
Photo. n° II.03 : Maison en panneaux de bois massif. Photo. n° II.04 : Maison en bois empilés.
Photo. n° II.05 : Charpente en bois lamellé-collé.
Photo. n° II.06 : Salle des fêtes à Garancières (78), 1993. Photo. n° II.07 : Poutres triangulées bois/métal.
Photo. n° II.08 : Poutres à âme pleine métallique. Photo. n° II.09 : Poutres triangulées bois/bois. Photo. n° II.10 : Poutres à âme mince en bois. Photo. n° II.11 : Charpentes industrialisées en bois.
Photo. n° II.12 : La caserne Rochambeau à Mont-Dauphin. Photo. n° II.13 : Le vélodrome de Bordeaux.
Photo. n° II.14 : Aménagements intérieurs. Photo. n° II.15 : Passerelle en bois.
Photo. n° II.16 : Les champignons de dis-coloration. Photo. n° II.17 : Les champignons de pourriture. Photo. n° II.18 : Capricorne des maisons.
Photo. n° II.19 :Lyctus.
CHAPITRE III : Photo. n°III.01 : Fenêtre en moucharabieh.
Photo. n°III.02 : Maison traditionnelle de Damas.
Photo. n°III.03 : Mur à ossature de bois d’une maison de damas Photo. n°III.04 : Maison de Zeyrek.
Photo. n°III.05 : Maison deSuleymanié après réhabilitation Photo. n°III.06 : Villa bourgeoise turque.
Photo. n°III.07 : Yali de Büyükada le long du Bosphore.
XIII Photo. n°III.09 : Toiture de maison haute savoie.
Photo. n°III.10 : Maison traditionnelle au Maroc avant réhabilitation Photo. n°III.11 : Maison traditionnelle après réhabilitation
Photo. n°III.12 : Fenêtre d’une maison traditionnelle kabyle. Photo. n°III.13 : Maison traditionnelle kabyle
Photo. n°III.14 : Charpente d’une maison traditionnelle kabyle. Photo. n°III.15 : Maison traditionnelle à l’aures.
Photo. n°III.16 : Maison traditionnelle à Biskra Photo. n°III.17: Plancher rondins en bois.
Photo. n°III.18 : Encorbellement retenu par des rondins en bois. Photo. n°III.19 : Porte à deux vantaux en bois
Photo. n°III.20 : Maison traditionnelle à Jijel
Photo. n°III.21 : Charpente en bois d’une maison traditionnelle à Jijel Photo. n°III.22 : Adday d’une maison traditionnelle
Photo. n°III.23 : Ayynas de la maison traditionnelle CHAPITRE IV : Photo. n° IV.01 : Typologie d’habitat rural à Jijel.
Photo. n° IV.02 : Situation des maisons traditionnelles (mechta : Beni Meslem). Photo. n° IV.03 : Maisons traditionnelles rurales de la région.
Photo. n° IV.04 : La maison village socialiste type 01. Photo. n° IV.05 : Brique creuse.
Photo. n° IV.06 : Maison construire avec la terre-paille. Photo. n° IV.07 : Fibre de bois.
XIV
LISTE DES TABLEAUX
CHAPITRE I :
Tableau I.01: Quelques exemples des essences du bois dans le monde.
Tableau I.02: Les Répartition générale des terres en Algérie Septentrionale (service des
forêts, 1966 in kadik 1987.
Tableau I.03: Les types et les superficies des principales essences et espèces forestières
d’Algérie.
Tableau I.04 : Distribution des essences forestières dans la Wilaya de Jijel. Tableau I.05 : Distribution des essences forestières dans la Wilaya de Jijel. Tableau I.06 : Représente la densité et la conductivité thermique .
CHAPITRE IV :
Tableau IV.01 : Précipitation moyennes mensuelles –période 2008-2011.
Tableau IV.02 : Moyenne générale de la température mensuelle –période 2008-2011. Tableau IV.03 : Moyenne générale de la température mensuelle –période 2008-2011. Tableau IV.04 : Les caractéristiques physiques de la brique creuse.
Tableau IV.05 : Les caractéristiques physiques de la terre crue.
XV
LISTE DES ABREVIATIONS
3D : Trois Dimensionnelles
BLC : Bois Lamellé-Collé.
CNDB : Comité National pour Développent du Bois
CNERU : Centre National d'Etudes et de Recherche appliquée en Urbanisme
CTBA : Centre Technique du Bois et de L’ameublement
LVL : Laminated Veneer Lumber, (lami-bois)
OSB : Oriented Strand Boardse « panneau à lamelles ou à copeaux orientés »
SDEPBT : Société Derouiche d’Emballage et de Palets en Bois Tunisienne.
1 Introduction :
Le bois est assurément l'un des plus anciens matériaux que les êtres humains ont employés pour ériger des abris. Sa douceur, sa chaleur et sa polyvalence sont prisées de manière quasiment universelle dans toutes les cultures du monde. L'omniprésence des constructions en bois à travers les âges donne la cartographie forestière originelle de la planète: la zone des essences tendres qui forme un anneau sous le cercle arctique approvisionne la Scandinavie, la Russie et le Canada en sapins, épicéas, pins et mélèzes. Les forêts d'essences dures d’Amérique du Nord, d'Europe de l'Est, d'Europe centrale, de Chine et du Japon fournissent généreusement les pays alentours en chêne, hêtre, bouleau, érable et noyer. On trouve aussi d'abondantes ressources d'essences dures dans les forêts humides subtropicales d'Amérique du Sud, d'Afrique centrale, d'Australie et du Sud-est asiatique.
On redécouvre pourtant le bois depuis quelques décennies, en particulier dans les pays Industrialisés. Cette démarche est portée par la volonté d'endiguer l'exploitation anarchique des ressources naturelles, la surconsommation d'énergie et la pollution. Contrairement à de nombreux matériaux High-Tech, le bois est entièrement recyclable. Les arbres régulent le climat, stabilisent les sols et, de façon générale, jouent un rôle essentiel dans l'équilibre de la biosphère. Une fois coupés, qu'on les brûle ou qu'on les laisse se décomposer. Ils retournent au cycle naturel sans induire de coûts de retraitement. Il est maintenant largement reconnu que le bois surpasse bien d'autres matériaux de construction non seulement en termes d'écologie, mais aussi de polyvalence et d'adaptabilité quelles que soient les conditions atmosphériques. En effet, cette ressource naturel abondante et renouvelable, convient pour la construction de nombreux types de bâtiments, que ce soit pour la construction résidentielle ou non résidentielle, la construction à charpente légère, ou à ossature de bois ; la construction de bâtiments de faible hauteur, ou de hauteur moyenne, le bois peut être utilisé pour différentes applications. Il constitue un excellent isolant dans les climats froids, tout en permettant de créer des constructions ouvertes qui favorisent la circulation de l'air dans les régions plus chaudes. Il possède de surcroît un très bon ratio massique. Ainsi, à résistance égale, « une structure en pin peut être seize fois plus légère qu’une structure en acier, et cinq fois plus légère qu'une en béton »1. Si le bois n'avait jamais été abandonné pour les maisons (notamment dans les pays Industrialisés), il n’est réapparu que récemment dans les grandes réalisations. Les progrès technologiques qui tendent à accroître ses performances encouragent beaucoup ce développement. La technique du lamellé-collé pallie les Inconvénients du bois
1
O. Gagliardini « Construction Bois selon l’Eurocode 5 » in Génie Civil et Infrastructures, Grenoble I 2014-2015, p10.
2
massif. Les éléments fabriqués de cette façon ne se fendent pas, ne gauchissent pas, et offrent une stabilité mécanique constante en compression comme en flexion. Grâce aux systèmes poteaux-poutres et aux panneaux en lamellé-collé, on parvient à présent à réaliser des structures porteuses d'une taille qui n’aurait auparavant été envisageable qu'avec de l’acier ou du béton armé2. Ces produits de haute technologie ont considérablement ouvert le champ d’application du bois ; complexes sportifs ou scolaires, ponts, grands immeubles de bureaux…etc. Dans ce sens L’architecte Hermann Kaufmann, lauréat du prix international d’architecture durable 2007 en a d’ailleurs fait un de ses matériaux privilégié : «Le matériau bois est devenu incontournable dans tout projet qui se réclame de qualité environnementale : parce qu’il a fait depuis longtemps ses preuves de longévité, de solidité et d’adaptabilité. Aujourd’hui ses qualités indéniables d’isolation le placent au Cœur des exigences de la construction des bâtiments à basse consommation d’énergie »3.
C’est par ce que le bois offre de nombreux avantages et possède un grand nombre de caractéristiques intéressantes ; qu’il est nécessaire aujourd’hui d’appuyer la recherche et le développement dans le domaine de la construction en bois. C’est pourquoi dans le cadre de note recherche nous mettant l’accent sur l’usage du bois dans l’architecture locale. Cette recherche va entourer le sujet de plusieurs côtés, en premier lieu nous allons définir le bois et identifier ses issus, ses sources et ses origines surtout au niveau local pour avoir une idée clair sur le potentiel de ce matériau en Algérie, ensuite il est question de justifier le choix de ce matériau par rapport à d’autre matériaux.
D’une part cette justification sera éclairée à travers des exemples que nous allons présenter illustrant l’usage du bois depuis la nuit des temps par des bâtisseurs qui ont pu construire en tirant parti de leur environnement naturel, ils ont utilisé des matériaux locaux, notamment le bois (usage fonctionnel, ornemental..) qui a montré ses preuves. D’autre part la justification sera mieux renforcée à travers une expérience de simulation (étude opérationnelle sur les performances de la construction en bois) ; tous ces procédures à fin d’arriver à atteindre notre objectif principale qui est la mise en valeur du matériau bois comme une solution économique, et surtout écologique et environnementale qui se concrétise dans sa résistance, sa performance énergétique et thermique.
2Dominique Gauzin-Müller, « La construction bois, un pari d'avenir » in « France Bois Forêt », « Bois.com.htm», [enligne : http://www.La construction en bois .com.], (Avril l2017). 3
ZAPPELLA.L « Quelle architecture durable pour demain en val de Loire ? Le cas des constructions
3
Problématique :
Au cours des dernières années, l’emploi du bois - seul matériau de construction renouvelable et biologiquement dégradable- a été encouragé par la reconnaissance au niveau international de la nécessité de protéger les ressources naturelles de la planète. Pour favoriser le maintien des équilibres écologiques et lutter contre l’effet de serre et le réchauffement global de la terre, les résolutions adoptées en juin 1992 lors du sommet de Rio de Janeiro, prolongé par celui de Kyoto en décembre 1997, encouragent l'utilisation du bois dans la construction, liée à une gestion durable des ressources forestières.
Dans les nations industrialisées où la forêt est sous-exploitée, les incitations gouvernementales en faveur de l’emploi de bois indigènes ont aussi des raisons sociales et économiques. Dans ces pays, l’architecture de la fin du siècle restera marquée par la diversification des usages du bois, longtemps réservé à l’habitat et aux aménagements intérieurs. Des progrès réalisés récemment dans la préservation des ouvrages, des innovations dans les techniques d’assemblage ainsi que l’introduction sur le marché de nouveaux produits dérivés du bois fabriqués industriellement ouvrent en effet de nouvelles perspectives. Physiquement stables et mécaniquement performants, ces produits permettent désormais au bois de concurrencer techniquement et économiquement le béton et l’acier pour la plupart des structures et même pour des ouvrages de génie civil.
Très loin de tous cela, en Algérie on se trouve devant une situation tout à fait différente, malgré que l’Algérie possède des potentialités forestières assez considérables estimées d’une superficie de 4,1 million d’hectare, (une forêt d’une nature variée selon les climats et les reliefs)4, Cette réserve peut couvrir nos besoins en bois dans tous les domaines et même celles de la construction. Notre pays est caractérisé par un décalage croissant entre les potentialités forestières limitées par les conditions du milieu, mais surtout mal gérées, et une demande alimentée par la démographie et le développement des infrastructures urbaines. Le pays s’est alors trouvé contraint d’importer la majorité de ses besoins en bois et dérivés. L’Europe occidentale reste le principal fournisseur de l’Algérie en bois avec 58% des importations totales. Sur le plan politique les incitations gouvernementales défaveur l’emploi d’autres matériaux que le béton et l’acier, et la question de la forêt et du bois n’a été que très rarement et occasionnellement abordée ; et même l’application des lois reste superficielle. Toutes ces raisons ont imposées la négligence de l’utilisation du bois.
D’autre part la réalité d’utilisation du bois avait lieu dans l’habitat traditionnel qui est présent aujourd’hui sous divers formes à travers tout le territoire national (maison kabyles,
4
KECHEBAR M.S.A., 2008. « Economie du bois en Algérie Etat actuel et perspectives », Mémoire de Magister. Université Mentouri Constantine.
4
maison d’Aurès, maison de la médina d’Alger) et même les témoignages des anciens
habitants confirment l’efficacité et le confort vécu dans de telles habitations .De ce fait ces constats nous poussent à revaloriser ce matériau ; afin que son usage puisse participer à l’élaboration d’une nouvelle vision économique, sociale et environnementale...etc. Selon Gauzin-Muller« l’utilisation du bois concerne maintenant tous les programmes. Des modernismes plus radical à l’expressionnisme le plus foisonnant, l’architecture en bois prend des formes extrêmement variées et ce matériau traditionnel, souvent associer au métal, à l’acier ou au béton, acquiert une nouvelle image »5
. Dans ce sens Aussi l’architecte PETER ZUMTHOR affirme que « Sa préférence va aux matériaux qui vieillissent en beauté. Une construction en bois rayonne par sa présence et son insouciance face au temps qui s’écoule»6
.
Au final on note que ; malgré les nombreuses qualités que présente le matériau bois, ainsi que sa disponibilité (étant un produit de la nature), ce dernier se heurte encore à de nombreux freins. Cet état de fait tend à changer, on ressent de nos jours une réelle prise de conscience des pouvoirs public particulièrement dans les pays développés, sur ses nombreux avantages. Désormais le bois s’impose comme concurrent au béton et brique. Cependant son usage reste très médiocre en Algérie et notamment à Jijel. Nos villes sont envahies par des constructions en brique qui défigurent nos paysages urbains d’une part et réduisent le confort à l’intérieur de nos habitations d’autre part.
En effet à Jijel (objet de notre étude), le bois est un matériau local, qui par le passé y a été utilisé en construction. Face aux préoccupations environnementales grandissantes il est urgent aujourd’hui d’afficher une volonté réelles afin d’augmenter la part d’utilisation du bois dans les constructions, face à un constat d’une « banalisation »architecturale du rural il semble que le moment soit venu de faire évoluer l’habitat et de revenir à une logique architecturale liant la construction à son sol ; afin d’assurer une intégration et une durabilité de la structure dans son environnement. De tels constats nous poussent à poser les questionnements suivants : 1. Quel avenir pour la construction en bois ?
2. Comment réussir l’intégration du bois comme choix architectural dans un climat méditerranéen comme celui de Jijel ?
3. Le bois permet-il des économies d’énergies par rapports à d’autres matériaux ?
5Dominique Gauzin-Müller, « La construction bois, un pari d'avenir » in « France Bois Forêt », « Bois.com.htm», [enligne : http://www.La construction en bois .com.], (Avril l2017).
6Lignum, Conférence Suisse de l’Economie du Bois « dix arguments en faveur le bois » .Ed. Hochparterre, suisse, 2000, p.05.
5
Les hypothèses :
Les hypothèses adoptées pour cette recherche, s’appuient sur ce qui va suivre :
1. Le bois ce matériau durable, écologique et renouvelable peut être le meilleur choix pour l’avenir. Le bois s’affirmera comme le matériau idéal fait pour construire, et ce, en prenant en compte mieux que d’autres la totalité des problèmes qui se posent à nos sociétés modernes, en termes d’adéquation avec l’emploi en zones rurales, en termes de qualité de vie dans l’habitat et surtout en termes de respect de l’environnement.
2. Pour un climat méditerranéen, un bon choix architectural du bois peut favoriser son usage et son utilité entre confort, stabilité et structure.
3. Le bois, par ses avantages et caractéristiques, peut être efficace et performant énergétiquement et thermiquement, où il faut l’associer à d’autres matériaux.
Méthodologie d’approche :
Pour mieux cerner notre thème de recherche qui se rapporte à une étude sur le bois et son utilisation dans l’architecture locale et afin de répondre aux objectifs fixés relatifs à la problématique posée, le présent travail va être structuré en deux phases successives et complémentaires(une théorique et l’autre opérationnelle).De ce fait notre méthodologie du travail s’appuie principalement sur quatre chapitres consécutifs.
Dans les deux premiers chapitres le travail porte sur une approche conceptuelle. Elle permet d’exploiter les fondements, les concepts théoriques et les différentes définitions. La constitution d’une bibliographie est nécessaire, afin d’aborder le problème posé .Ainsi les aspects thématiques et techniques relative au matériau bois ont été abordés.
Les deux autres chapitres concernent la partie opérationnelle .Dans un premier temps ; il a été question de présenter des exemples d’architecture locale utilisant le bois dans leur construction sans prétendre à l’exhaustivité ; afin de sensibiliser sur les prouesses de ce matériau. En suite notre travail comportera l’identification du cas d’étude à savoir la maison rurale dans la wilaya de Jijel.
Enfin cette étude sera renforcée par une étude technique, approprié à la phase de simulation comme un moyen de recueillir les données nécessaires pour évaluer la performance énergétique d’une construction en bois par rapport à d’autres matériaux (notamment la brique : le matériau le plus utilisé dans les constructions actuel à Jijel).Cette dernière étape est effectuée sur la base du logiciel ECOTECT ANALYSE 2011, entre le cas de base (Les maisons traditionnelles existantes) et celui proposé par nous-mêmes. Notre travail se terminera enfin parla discussion et l’interprétation des différents résultats obtenus ; en définitive nous présentons quelques recommandations.
6
Structure de mémoire
Notre travail est composé d'une introduction générale, quatre chapitres, et une conclusion générale.
• L'introduction générale introduit le sujet sous sa forme problématique, les méthodes et les outils ainsi que les hypothèses de l'étude. Elle comporte le préambule, la problématique, les hypothèses, la méthodologie de recherche ainsi que la structure de mémoire.
Les premiers chapitres consiste à la compréhension des différents concepts et notions clés liés à notre domaine de recherche, elle découle d'une recherche bibliographique sur le bois et son utilisation dans l’architecture.
Contenu des chapitres :
• Le premier chapitre : discute les concepts et définitions concernant le bois en architecture.
• Le deuxième chapitre : nous nous intéressons aux différentes dispositions et techniques liées à notre thème de recherche, celles des caractéristiques et modes d’application du bois dans la construction contemporaine.
• Le troisième chapitre : consiste à définir l’utilisation du bois dans l’architecture locale à travers des exemples internationaux notamment dans le périmètre du bassin méditerranéenne passant par la zone magrébine arrivant en Algérie ; enfin des exemples à Jijel.
• Le quatrième chapitre : concerne la partie pratique de la recherche, dans laquelle on abordera la présentation du cas d’étude et les différentes techniques du travail avec une simulation numérique effectuée sur le cas d’étude en utilisant le logiciel d’informatique
ECOTECH 2011 (comparaison entre les deux résultats effectués).
• Enfin, l’interprétation des résultats nous permettra d’arriver aux objectifs de notre recherche par la confirmation ou l’infirmation de nos hypothèses ; ainsi que la formulation de quelques recommandations.
Conclusion générale : Le travail de mémoire se terminera enfin par une conclusion générale
permettant d’affirmer ou non nos hypothèses de départ. On proposera par la suite d’éventuelles recommandations.
CHAPITRE I
LE BOIS COMME MATERIAU DE
CONSTRUCTION
Introduction :
Le bois, une ressource naturel abondante et renouvelable, convient pour la construction de nombreux types de bâtiments que ce soit pour la construction résidentiel, ou non résidentiel, la construction à charpente légère, ou à ossature de bois, la construction de bâtiment de faible hauteur, ou de hauteur moyenne, le bois peut être utilisé pour différentes applications.« Le bois est un matériau qui présente beaucoup d’avantages tant au niveau de ses performances physiques (légèreté, résistance, pouvoir isolant en matière thermique et acoustique, …) que de ses qualités favorables à la protection de l’environnement (matériau issu de ressources renouvelables, stockage de CO2, Le bois n’a pas de défaut mais des singularités. Il n’y a pas une solution mais des réponses à chercher en fonction des essences, des marchés et des industries existantes»1.
En effet la structure, la composition chimique, les caractéristiques physiques et mécaniques du bois varient beaucoup d'une essence à l'autre et il convient de bien les connaître avant de mettre en œuvre ce matériau. C’est pourquoi une connaissance de ce matériau s’avère nécessaire. De ce fait ce chapitre constitue un support théorique, méthodologique et conceptuel de la recherche, dans lequel nous serons amenés à traiter la définition des concepts clés ; notamment en relation avec « le bois » matériau utilisé dans la construction, présenter les différentes essences sans prétendre à l’exhaustivité et enfin mettre l’accent sur l’évolution de l’emploi du bois dans la construction. En effet, c’est par ce que le bois offre de nombreux
avantages et procède un grand nombre de caractéristique intéressantes (nous les
présentons dans la fin de ce chapitre), que les constructeurs aujourd’hui appuient la recherche et le développement dans le domaine de la construction de bâtiment en bois.
I.1. Définitions relatives au matériau bois :
« Le bois est un matériau issu des fibres végétales des plantes ligneuses et plus particulièrement du tronc, des branches et des racines des arbres ou des arbustes. En fonction de l’espèce et de la variété de ceux-ci, on répartit le bois selon différentes essences »2
« Matériau aux caractéristiques variables, présentant des singularités plus ou moins marquées, il se distingue sur ce plan des autres matériaux utilisés dans la construction : brique, ardoise, béton, acier, PVC…etc. »3
.
1
Champagne Ardenne Conseil économique, Social et Environnemental «le bois dans la construction : un matériau parmi d’autres dans un contexte favorable à son développement », France, 14OCTOBRE 2011, p.22, pp8-9. 2Association ouvrière des compagnons du devoir du tour de France« Reconnaitre et identifier le matériau bois » JUIN 2011[en ligne :
http://lapins.menuisier.free.fr/Stage%201/Semaine%201/2-reconnaitre%20et%20identifier%20le%20mat%E9riau%20bois.pdf]
3 Dr. GHOMARI Fouad « science des matériaux de construction » Université Aboubekr Belkaid Faculté des
Selon La norme NF B 50-003 : « un ensemble de tissus résistants secondaires (de
soutien, de conduction, et de mise en réserve) qui forment les troncs, branches et racines des plantes ligneuses ».4
« En architecture selon Dominique Gauzin-Müller : « le bois est le seul matériau de construction renouvelable. Son utilisation en structure, en agencement et en bardage est donc un moyen de préserver les réserves des autres matières premières employées dans le bâtiment».5
I.2. Le bois dans la nature : I.2.1. Le bois ; matière première :
L’usage du bois a été longtemps lié à l’arbre. L’homme a observé et compris tout le parti qu’il pouvait tirer de cette architecture particulière et exceptionnelle. En effet quand les premières populations humaines sont apparues, de grandes forêts couvraient déjà la planète. D’une manière générale on constate un très grand nombre d’essences de bois utilisés pour différents usages. Une diversité qui s’explique par la variété des milieux ; A chaque arbre, son bois et les usages liés à ses particularités. Ainsi pour comprendre la diversité actuelle des essences, il faut remonter aux origines des arbres, eux-mêmes issus de la lente évolution des végétaux. Il y a un long chemin jusqu’à notre forêt actuelle, gérée.
I.2.1. a. Les familles de bois :
On classe les multiples essences de bois en deux grands ensembles : les feuillus et les
résineux6.
- Les bois feuillus (angiospermes) sont issus des végétaux à feuilles caduques, c’est-à-dire qui tombent cycliquement tous les ans.
- Les bois résineux (gymnospermes) sont issus des végétaux à feuillage persistant.
On peut néanmoins citer quelques exceptions, comme le Chêne vert qui est un feuillu à feuillage persistant ou encore le Mélèze, qui est un résineux dont les aiguilles tombent en hiver.
I.2.1. b. Les types du bois :
Les bois peuvent être classés en deux catégories générales : les bois doux, originaires des conifères et des résineux alors que les bois durs, originaires des feuillus7.On peut distinguer quatre groupes:
4NormeNF B 50-003 [En ligne : http:// www.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin],(mars2017).
5Dominique Gauzin-Müller, « La construction bois, un pari d'avenir » in « France Bois
Forêt », « Bois.com.htm», [enligne : http://www.La construction en bois .com.], (Avril l2017).
6
Association ouvrière des compagnons du devoir du tour de France « reconnaître et identifier le matériau
bois » - juin 2011, p02. 7
Société Derouiche d’Emballage et de Palets en Bois Tunisienne SDEPBT« Typologie des bois Emballage et palette Tunisienne » [en ligne],http://www.tunisiabusiness.tn/sodept/typologie-des-bois/ (avril 2017).
o Groupe I : Variétés de bois doux et de bois durs, ne se fendent pas facilement une fois
cloués, pouvant supporter un nombre moyen de clous, résistance modérée en traverse, et résistance moyenne au choc.ils sont doux, légers, faciles à travailler, maintiennent leur forme et sont toujours aisément séchés. De telles espèce sont : Peuplier, bois de coton, séquoia, basswod, cyprès, sapin du canada, sapin, saule, cèdre, magnolier, peuplier jaune, châtaignier, pin.
o Groupe II : Espèces de conifères plus lourds avec une différence marquée entre le
bois de printemps (anneau nouvellement formé, caractérisé par sa brillance) et le bois d’été (partie la plus sombre de l’anneau). Ces bois ont une meilleure capacité de maintien des clous que le groupe I. Ils sont cependant plus enclins à se fendre. Les clous s’y tordent une fois enfoncés et sont poussés vers les côtés des tasseaux. Parmi les espèces du groupe II on site : sapin de Douglas bois de mêlé cigüe, pin de caroline du nord, pin jaune du sud mélèze.
o Groupe III : Bois durs de densité moyenne. Ils ont à peu près la même capacité de
maintien des clous que le groupe II. Ils sont cependant moins enclins à se fendre ou à se fracasser aux chocs. Ils sont mieux utilisés comme têtes de caisses et de tasseaux et sont largement utilisés pour les plaquages d’intersection des caisses armées. En voici quelques exemples : frêne, gommier doux, Tupelo (Nyssa), orme doux.
o Groupe IV : Espèces de bois lourds de haute densité. Ils présentent la plus grande
capacité de résistance aux chocs et au clouage. Ils sont toutefois difficiles à clouer à cause de leur dureté et se fendent le plus souvent. Ces bois sont particulièrement convenables, comme membrures supportant les charges, aux palettes et aux poutres. Les arbres typiques de ce groupe sont : hêtre noyer blanc d’Amérique, hickory bouleau, érable dur, orme ébranlé, chêne. Frêne blanc.
I.2.1. c. Les essences du bois :
Les arbres que nous connaissons dérivent de nombreuses familles de plantes plus ou moins évoluées qui n'ont pas d'ancêtre commun. Cette richesse dans les origines explique la variété des milieux arborés et la grande diversité de bois que l'on rencontre. Plutôt que d'arbres, les sylviculteurs8 parlent d'ailleurs « d'essences » pour désigner les espèces, voire les variétés, qui présentent un intérêt en sylviculture.
De nos jours des dizaines d’essences de bois de toutes provenances sont disponible sur le marché, l’utilisateur, professionnel ou non, est souvent confronté à des choix difficiles lorsqu’il s’agit d’identifier ou d’acheter un bois. En outre, les nombreuses appellations
8
Sylviculture : Ensemble des techniques permettant la création et l'exploitation rationnelle des forêts tout en assurant leur conservation et leur régénération.
commerciales, variables d’un pays à l’autre, ne facilitent pas sa tâche. Si un bois peut séduire par son aspect (couleur, grain, texture, veinage,…etc.), il convient de savoir si ses caractéristiques physiques, mécaniques, technologiques... le rendent effectivement apte à l’emploi auquel on le destine, et s’il est disponible (approvisionnement, prix).Les tableaux ci-dessous nous donnent une idée plus claire sur la diversité des essences de bois (sans prétendre à l’exhaustivité) qui peuvent exister dans le monde, en Algérie et notamment à Jijel objet de notre étude.
a) Les essences du bois dans le monde : Les cartes et le tableau ci-dessous explique
la variété des essences du bois dans le monde
Fig. n° I.01 : Carte illustrant les éco-zones 9du monde.
La carte montre la diversité de la couverture végétale selon la variation du sols et du climats à taravers le monde. Source: Benoit R. « le guide des essences de bois ».Ed. Eyrolles, boulevard Saint-Germain, France, 2008, p13.
9 «éco-zone :est une zone comprenant un type similaire de couverture du sol » à supprimer » ; benoit R. « le guide des essences de bois ».Ed. Eyrolles, boulevard Saint-Germain, France, 2008, p13
Quelques exemples des essences du bois dans le monde : Tableau I.01: Exemples des essences du bois dans le monde
Type Pays Description Densité Dureté Retrait Utilisation Image
Bouleau Europe et Asie Bois
blanchâtre à reflets bruns ou rosés.
0,60 à 0,70
Mi-dur Fort contreplaqué, placage, ameublement Chêne Europe et ouest de l’Asie jaune clair à brun clair. Fonce à la lumière. Présence éventuel de mailles 0,60 à 0,80 Mi-dur à dur Moyen menuiserie extérieure et intérieure, construction navale et tonnellerie Épicéa Europe et Russie bois blanc au veinage légèrement orangé ou rosé 0,40 à 0,50.
Tendre Faible menuiserie intérieure,
moulure, lambris, parquet,
huisserie, charpente.
Frêne Europe bois jaune avec
des veines blanchâtres 0,65 à 0,75 Mi-dur à dur Moyen menuiserie intérieure, porte, ameublement
Hêtre Europe bois blanc ou
brun très pâle
0,60 à 0,75
Mi-dur Elevé menuiserie intérieure, ameublement, parquet, siège, ustensile de cuisine Légende
Fig. n° I. 02 : Les forêts du monde
Les forêts occupent une partie important à la surface de la terre.
Iroko Afrique la teinte fonce dans le temps pour devenir plus cuivrée. 0,60 à 0,75
Mi-dur Faible ravaux intérieurs et extérieurs, parquet, escalier, porte et fenêtre. Mélèze Alpes et montagnes d’Europe centrale il devient gris brun après exposition à l’air 0,45 à 0,70
Tendre Moyen travaux extérieurs et intérieurs, bardeaux, aménagement et revêtement Olivier Bassin méditerranéen bois très hétérogène avec des tons partant du jaune jusqu’au noir 0,70 à 1 Très dur Très fort principalement petits ouvrages sculptés ou tournés Pin maritime Europe de l’ouest bois blanc à brun rougeâtre, hétérogène. Fonce à la lumière 0,50 à 0,70
Mi-dur Moyen charpente, ameublement et menuiserie intérieure Pin sylvestre Nord de l’Europe bois de couleur rosée à rougeâtre 0,40 à 0,60
Tendre Moyen charpente, menuiserie extérieure et intérieure, parquet
Sapin Europe teinte jaune
blanche, avec des veines assez marquées tirant sur le roux 0,40 à 0,55
Tendre Faible charpente et menuiserie intérieure
Sipo Afrique bois brun rouge
fonçant rapidement à la lumière
0,55 à 0,70
Mi-dur Faible menuiserie extérieure et intérieure, fenêtre, porte,
ameublement
Wengé Afrique brun très foncé
avec des rayures noires régulières 0,80 à 0,95 Dur Fort retrait menuiserie intérieure, ameublement et décoration
La diversité des essences du bois dans le monde s’explique par la variété des milieux et offre une précieuse richesse aux sylviculteurs. A chaque arbre, son bois et les usages liés à ses particularités.
Source: Association Ouvrière des Compagnons du devoir du Tour de France (juin 2011)
b) Les essences du bois en Algérie :
L’Algérie dispose d’une ressource forestière caractérisée par une grande variabilité associée à toute la gamme de bioclimats méditerranéens, depuis le bioclimat humide jusqu’au bioclimat saharien10. Malgré cette diversité, les forets algériennes sont dominées par un
nombre limité d’espèces ou de groupes d’espèces de plantation ou de foret naturelle dont certaines fortement endémiques: Pin d’Alep (Pinus halepensis) Eucalyptus, chêne zéen, Quercus canariensis, chêne afarès, Quercus afarès, cèdres, Cèdrusspp., chêne vert, pin maritime, Pinus pinastre, chêne-liège, Quercus suber. Les surfaces occupées par ces espèces au niveau national sont très variables le tableau ci-dessous illustre la répartition en superficie de différentes essences à travers le territoire national.
Tableau I.02:Les Répartitions générale des terres en Algérie Septentrionale 1987.
ESSENCES Superficie en ha Superficie en %
Pin d ' Alep 792.000 34,8
Chêne liège 463.000 20,4
Chêne vert 354.000 1 5 ,6
Genévrier de Phénicie 227 .000 1 0
Thuya 1 9 1 .000 8,4
Chêne zéen + Chêne afarès 65.000 2,9
Cèdre de l 'Atlas 23.000 1 ,0
Pin maritime 1 2.000 0,5
DIVERS 1 43 .000 6,4
TOTA L 2.270.000 1 00
La diversité des essences du bois sur la terre algérienne avec une surface totale importante. Source: Forêt méditerranéenne t. XV, n° 1, janvier 1994 «par Djallil LOUNI »
Tableau I.03: les types et les superficies des principales essences et espèces forestières
d’Algérie.
Espèces inventoriées Superficie (ha)
chêne zéen - chêne afarès (Quercus canariensis Willd. - Q. afarès Pomel) 48 000
Chêne-liège (Quercus suber L.) 230 000
Chêne vert (Quercus rotundifoliaLam.) 108 000
Eucalyptus (Eucalyptus spp.) 43 000
Pin d’Alep (PinushalepensisMill.) 1 158 500
Pin maritime (Pinus pinasterAiton) 31 000
Cèdre de l’Atlas (Cedrusatlantica(Manetti ex Endl.) 16 000
Source: Compilation BNEDER, 2009 ; Meddour-Sahar, 2012 ; FAO, 2013 ;Mellaoui-Murzeau, 2013) c) Les essences du bois à Jijel :
Etendue sur 130878.5 ha, soit 82% du territoire de la wilaya de Jijel, la forêt est un élément essentiel et structurant de la région. Elle est omniprésente dans les paysages. Par sa masse et sa diversité, elle constitue un facteur incontournable, voire indispensable au développement régional. Cette forêt, à la densité variable, est néanmoins inégalement répartie. Elle se concentre surtout à l’Ouest et au Sud de la wilaya, là où les reliefs sont les plus marqués ; les taux déboisement toujours au-dessus de la moyenne nationale,(11% pour
pour trois essences d’Algérie » Université M’Hamed Bougara , Faculté des Sciences de l’Ingénieur Unité de recherche Matériaux, procédés et environnement. 2015, n° 325 (3), p59.
l’Algérie du Nord) y sont très variables .D’une commune à l’autre, et en fonction de différents facteurs (topographie, exposition, homme) ils peuvent se situer très loin au-dessus de la moyenne nationale ou à peine l’avoisiner. Ils s’élèvent à 85%dans la commune de Texenna à l’Ouest, et ne dépassent pas 20% à Sidi Marouf au Sud-est.
Tableau I.04 : Distribution des essences forestières dans la Wilaya de Jijel
Carte des essences forestières de la wilaya de Jijel
Espèce Superficie % Chêne liège 71756,3 71,18 Chêne zeen 4712,6 4,68 Chêne afarès 1883,03 1,87 Cèdre 1557,32 1,55 Pin maritime 1506,43 1,49 Pin d’Alep 1292,68 1,28 Eucalyptus 1150,18 1,14 Chêne vert 1109,46 1,10 Ch.L+Ch.Z 6492,13 6,44 Ch.L+Ch.A 3839,1 3,81 Ch.Z+Ch.A 2605,7 2,59 Autres 2880,53 2,86 Total 100785,46 100
Source: Conservation des forêts de Jijel. (2002).
Fig. n° I.03 : Carte des essences forestières de la wilaya de Jijel
La forêt est un élément essentiel et structurant de la wilaya de Jijel, et on peut distingue plusieurs types d’arbres. Source: Conservation des forêts du Jijel(2016).
Tableau I.05 : Distribution des essences forestières dans la Wilaya de Jijel.
I.3. Le bois dans la construction :
I.3. 1. Le bois depuis la forêt jusqu'à la construction :
La forêt est un écosystème complexe aux évolutions lentes ; influencées à la fois par les activités humaines et par les modifications climatiques. Aussi elle se caractérise par la diversité de ses fonctions.
En effet, la foret joue un rôle important en termes de régulation du climat, de stockage du CO2, de protection des sols contre l’érosion et de la biodiversité. Elle est également une ressource en matière première : le bois ; sur laquelle s’appuie toute une filière de transformation. Enfin, elle peut avoir une fonction d’accueil du public pour des activités sportives, touristiques ou de loisir. (Voir Fig. n° I.04.)
Par ailleurs grâce aux arbres que cultive
le forestier, la forêt produit le bois, matériau unique, original et renouvelable. Le moment Commune Forêt (ha) Maquis et Broussailles (ha) Total (ha) Tx de couverture %
Jijel 1013,27 677,49 1690,76 25,75 Ziammah 4636,78 688,53 5325,31 52,05 Erraguen 6039,76 2316,65 8421,41 58,62 El-Aouna 6343,23 2155,5 7468,73 58,34 Selma 7629,52 954,12 8583,64 75,84 Texenna 9437,40 3040,73 12478,13 84,84 Jimla 1709,06 667,09 2376,15 36,38 Béni-Yagis 2195,14 680,4 2875,54 36,32 Taher 717,47 341,33 1058,8 22,3 El-Amir 1091,34 467,77 1559,11 27,18 Ouled Asker 4415,18 723 5138,38 50,06 Bordj T’har 2089,73 239,28 2329,01 54,08 S.Abdelaziz 2393,82 677,75 3071,57 47,2 Oued Adjoul 2434,97 125,52 2850,49 53,41 Béni-Habibi 3179,12 359,15 3538,27 72,68 El-Milia 1336,52 4033,28 17379,8 74,89 Ouled- Yahia 4993,81 830,79 5824,6 53,63 Sidi Marouf 521,29 630,79 1115,45 18,26 Ouled Rabah 1256,87 691,29 1948,16 26,00 Wilaya, 100785,54 125691 47113,27 36 52, Source: Conservation des forêts de Jijel. (31/12/2009).
Fig. n° I.04 : Les différentes fonctions de la forêt. La forêt joue un rôle multifonctionnel sur tous les niveaux de vie.
Source : conseil économique, social et
environnemental de la région « champagne Ardenne » 14OCTOBRE 2011.
venu, il est récolté et transformé par la « filière bois », chaîne professionnelle qui intervient en forêt, jusqu’à la mise en œuvre du matériau bois dans le bâtiment. De ce fait nous pouvons distinguer trois secteurs d’activités qui sont à considérer dans la problématique construction bois : la forêt et la production de bois, la transformation et la construction.(Voir Fig. n° I.05)
Fig. n° I.05: Les trois secteurs d’activité concernés par la problématique construction bois.
la figue illustre le déroulement d’opération de préparation du bois depuis la naissance « foret » jusqu’à l’utilisation « construction »
Source : Conseil Economique, Social et Environnemental de la région « CHAMPAGNE ARDENNE » 14OCTOBRE 2011
I.3.2. Evolution de l'emploi du bois dans la construction
:
Abondant, peu coûteux, facile à travailler, le bois a de tout temps été le matériau de construction par excellence, il convient à de multiples usages d’autant que chaque essence possède ses qualités. Employé par l’homme depuis la nuit des temps, le bois est depuis toujours utilisé dans l’habitat pour tout type d’application: des éléments structurels (charpente, ossature bois), aux matériaux de finition pour les façades, les sols, en passant par le mobilier. En effet les habitants qui bénéficiaient de régions boisées abondantes ont construit en bois avec ce qu’ils avaient sous la main.
François Cuchet a dit « Ils ont d’abord utilisé des perches dressées recouvertes de végétaux ou de peaux de bêtes, puis des empilements de grumes, enfin des pièces de bois travaillées, un peu de terre et quelques moellons. »11
I.3.2.a. Dans l’antiquité :
Cette période a connu le développement d’une technique encore en usage aujourd’hui : « bâti à pan de bois ou colombage ». les Grecs auraient été les premiers à avoir développé cette technique de construction, basées sur le pan de bois bâti sur muret, dit mur bahut Des
11François Cuchet, « bois et architecture durable en Savoie » in « Bois de construction », 715 route de Saint Félix - ZA Rumilly Sud74150 Rumilly, pp8-17.
poteaux, des traverses et des écharpes, une sablière haute et basse, le tout hourdis de terre ou de pierre tout venant.
I.3.2.b. Au Moyen-âge :
Le bois est partout dans la construction. Dans les composants des ouvrages bien sûr, mais également dans tout ce qui entoure la construction : les outils, les échafaudages. De nombreux ponts sont également de bois. Le bois se marie avec la paille, les écorces, mais aussi le torchis, le pisé, voire les briques ou les moellons.
I.3.2.c. Au début de la Renaissance : deux types de maisons utilisent encore largement le
bois.
• La maison en bois massif :
Très simple dans sa Structure, est construite par le charpentier, en madriers ou rondins empilés horizontalement et assemblés à mi-bois. C’est la méthode de construction la plus
ancienne, où les parois pleines sont tout à la fois porteuses, séparatrices et isolantes.
Elles possèdent rarement un étage.
• La maison à pans de bois ou colombage :
Verra plusieurs techniques se succéder. Elle fut autrefois construite en bois longs puis bois courts. Ce type de construction ne cesse de se modifier sous diverses variantes (Fig.
n° I.07).
Fig. n° I.06 : Mdèle de maison à « pan de bois ou colombage » dans l’antiquité.
La figure représente le premier modèle de construction en bois chez les grecs dans l’antiquité. Source : François Cuchet, « Bois et architecture durable en Savoie »,Pôle Excellence Bois - Pays de Savoie, Site de Rumilly, p12.
« Maison en bois massif » « Le colombage» photo. n° I.01 : Modèle des maisons en bois dans la renaissance La photo représente le modèle d’une maison en bois massif et le colombage.
Source : François Cuchet, « Bois et architecture durable en Savoie »,Pôle Excellence Bois - Pays de Savoie, Site de Rumilly, pp13.
I.3.2.d. Durant l’époque industrielle:
Au début du XIXe, quand débute la révolution industrielle, le bois est présent partout. Il continuera à être largement employé mais pour de nouveaux usages. Après il cède peu à peu la place comme matériau dominant de construction. En effet à cette époque, on coupe le bois sans compter. Il en faut toujours plus à l’aube de l’ère industrielle, car il est utilisé dans différents types de construction et comme énergie12.De ce fait ; la maison en maçonnerie va devenir prépondérante avec des matériaux nouveaux, produits industriellement et de façon continue : la fonte, le fer, l’acier, le béton, la brique industrielle.
I.3.2.e. Durant l’année 1910 :
Cette période connaitra l’invention du lamellé-collé ;C’est Philibert Delorme, architecte,
qui, dès le16e siècle, eu l’idée de faire avec du bois ce que, jusque-là, on ne faisait qu’avec de la portées. Familier de la charpente marine, il invente une nouvelle forme de charpente, révolutionnaire pour l’époque. En effet, Lorsque le bois lamellé apparaît, il marque le début d’une véritable révolution technique. Les pratiques traditionnelles de la charpenterie vont être radicalement transformées avec ce nouveau matériau (voir photo. n° I.02, photo. n° I.03).
photo. n° I.02 : L’utilisation du bois à l’époque industrielle.
photo. n° I.03:Lamellé-collé. La photo représente le modèle d’un immeuble du
bureau.
La figure représente la technique de l’lamellé- collé utilisé dans une salle de sport sous forme des voutes. Source : François Cuchet, « Bois et architecture durable
en Savoie »,Pôle Excellence Bois - Pays de Savoie, Site de Rumilly, p.14.
Source : François Cuchet, « Bois et architecture durable en Savoie », Pôle Excellence Bois - Pays de Savoie, Site de Rumilly, pp.15.
I.3.2.f. A partir des années2000 jusqu’à nos jours:
Au 20e siècle, le bois était le matériau du passé dans la construction, face au béton, au métal et aux matériaux plastiques. Dans les années 2000, il fait son retour, porté par des architectes, qui trouvent une nouvelle inspiration dans un matériau oublié depuis plus d’un siècle.
Mode au départ, avec les célèbres stations de sports d'hivers, les villas de villégiature, la construction en bois gagne donc aujourd'hui du terrain. Les maisons individuelles ne sont pas les seules concernées : bâtiments publics, lotissements, entreprises, salles municipales... Tout le secteur de la construction s'intéresse au matériau, jusqu'aux hôtels et aux églises.
Les grands architectes lui ont donné ses lettres de noblesse tel Renzo Piano avec le Centre Jean-Marie Tjibaou ou Jean Nouvel pour le Musée du quai Branly.
Par ailleurs, les perspectives et les enjeux de demain sont de construire des bâtiments à énergie Positive, c’est-à-dire produire plus d’énergie qu’ils en consomment. Le bois permet d’arriver à ces performances.
Au final le bois est un matériau de choix dans le cadre d'une démarche de construction à Haute qualité environnementale (HQE) qui cherche à maîtriser les impacts environnementaux des chantiers de construction et de rénovation, tout en répondant aux exigences croissantes de confort, de sécurité et de vie saine.
I.3.3 Les avantage du bois en construction :
Souple et léger, résistant mécaniquement et chimiquement, le bois possède de nombreuses qualités qui en font un excellent matériau de construction. Son utilisation en structure, en revêtement, en parement et pour les aménagements intérieurs et extérieurs présente de
multiples avantages écologiques, esthétiques, techniques et économiques qui attirent de plus en plus de maîtres d'ouvrage, de maîtres d'œuvre et d'entreprises. De ce fait on peut citer :
I.3.3 .a. Les aspects écologiques (durables) :
Matériau indigène :
Le bois est un matériau naturel, renouvelable et largement disponible en Algérie et dans les pays du monde. Pour transformer le bois en matériau de structure, il faut environ30 kWh/m3, soit six fois moins que pour fabriquer le béton et vingt fois moins que pour l’acier13. Matière première renouvelable :
Le bois est la seule matière première renouvelable de la planète. Il offre donc un grand intérêt face à des réserves de minerai de fer limitées et à l’impact négatif sur l’environnement de l’extraction d’agrégats pour le béton.
Dominique Gauzin-Müller avait dit « On récolte chaque année 3,5 milliards de mètres cubes de bois dans le monde. Près de la moitié sert à la production d’énergie, 25 % est utilisé pour la production de carton et papier, 25 % pour la construction, la fabrication de meubles et l’emballage »14
.
Réduction de l'effet de serre :
Naturel et biologiquement dégradable, le bois a aussi un double intérêt écologique : il stocke le carbone du gaz carbonique et produit de l’oxygène par photosynthèse. Un hêtre de 25 m de hauteur libère chaque jour grâce à ce phénomène la quantité d’oxygène que respirent trois personnes. En préconisant l’emploi du bois dans la construction, les décideurs privés ou publics font un choix écologique d’une extrême importance qui contribue à la réduction de l’effet de serre en fixant durablement le carbone du C02.
Matériau économe en énergie :
Les produits dérivés du bois sont irréprochables en ce qui concerne le bilan énergétique. Une analyse de l’énergie consommée pour l’extraction de la matière première, la fabrication et le transport des matériaux de construction met en évidence un net avantage en faveur du bois reconstitué.
Matériau sain :
Odorant et doux toucher, le bois, plus qu’autre matériaux, à une influence positive qui s’explique par ses particularités chimiques et physiques. Grâce à une mise en œuvre « à sec », les réalisations en bois possèdent dès la fin du chantier une atmosphère saine.
13
Dominique Gauzin-Müller « construire avec le bois ».Ed. EYROLLES, 61. Bld Saint-Germain, France, 1996, 2000, p.32.
