Construire le futur avec le bois

Bien que le bois ne soit pas étranger au secteur de la construction, il est resté limité au cours du siècle dernier aux bâtiments résidentiels et de faible hauteur. Depuis plus de 100 ans, l’acier et le béton ont été les matériaux de base de la charpente structurelle pour les bâtiments de grande hauteur, mais cela semble changer lentement, car des bâtiments de grande hauteur en bois émergent partout et, dans un futur proche, on verra  de nombreux gratte-ciel en bois dans le monde entier.  En Europe, par exemple, le Conseil sur les Bâtiments de Grande Hauteur et l’Habitat Urbain. (CTBUH) a réalisé l’étude : Bois de grande hauteur : Audit complet sur les tours construites, en construction ou à construire. Le rapport a révélé que 21 bâtiments en bois d’une hauteur de plus de 50 mètres devraient être achevés d’ici 2019.

Stimulée par la demande d’immeubles plus écologiques avec une plus faible empreinte carbone, et malgré un coût plus élevé des matériaux, et par les récentes et remarquables évolutions technologiques du bois, cette nouvelle tendance a progressé ces dernières années et, dans des pays comme le Canada, les grands bâtiments en bois changent l’horizon des villes. Selon CTV News, « le moment est venu de réduire la lourde empreinte carbone du béton et de l’acier dans la construction en même temps que l’urgence de la lutte contre le changement climatique s’intensifie ». Au niveau international, on s’oriente également vers un environnement bâti plus vert, défini comme « l’espace créé par l’homme dans lequel les gens vivent, travaillent et se divertissent au quotidien ». En guise de signe, une série de révisions du Code international du bâtiment stipule que le bois, y compris un nouveau matériau de construction en bois densifié appelé «bois de masse », peut être utilisé en toute sécurité comme structure principale dans des bâtiments de 18 étages.

L’architecte Michael Green, responsable  de Michael Green Architecture, de Vancouver, qui, il y a six ans, a appelé à une ère mondiale de gratte-ciel à ossature de bois lors d’une conférence TED, a déclaré: «Pour moi, tout revient à l’histoire du carbone. Tout revient à choisir les énergies renouvelables pour construire nos villes ». Michael Green Architecture est le cabinet qui a conçu le bâtiment Baobab de 35 étages de Paris, le plus haut bâtiment proposé à ce jour, dont l’achèvement est prévu pour 2019. Il sera composé d’une structure hybride en bois et en acier.

Le professeur Abi Aghayere, Ph.D., professeur au Drexel College of Engineering, explique que les progrès technologiques dans la construction en bois massif ont également encouragé les architectes et les constructeurs à considérer le bois comme matériau renouvelable  durable et écologique apte à la construction. «Le développement le plus important dans la construction  bois est le« bois en masse »ou, plus précisément, un produit appelé bois lamellé-croisé (CLT), qui a permis l’utilisation du bois dans les bâtiments de grande hauteur, car il résiste très bien au feu en comparaison avec le bois standard ».

Qu’est-ce que le bois lamellé-croisé?

Développé en Allemagne et en Autriche, il est utilisé en Europe depuis les années 1990. Il a déjà été utilisé avec succès en Europe et au Canada pour des immeubles de 14 à 18 étages.

Le professeur Abi Aghayere explique que le CLT est constitué de couches empilées de bois de qualité inférieure, collées ensemble pour former un matériau solide, avec des couches adjacentes orientées perpendiculairement les unes aux autres. «Un CLT 3 à 3 couches et le CLT 5 à 5 couches.  Le CLT a une capacité de charge importante lorsqu’il est utilisé dans les panneaux muraux et les dalles de plancher et il a moins de retrait que le bois scié utilisé dans la construction à ossature légère ».

Il note que «l’un des avantages du CLT par rapport au bois scié est qu’il ne perd pas sa résistance lors d’un incendie. Le CLT développe une couche de carbonisation à l’extérieur qui protège les parties internes de l’élément porteur du CLT. Il est également plus résistant dans un large éventail d’environnements, car il ne subit pas le même degré de retrait que le bois scié. Dans les immeubles de grande hauteur, le CLT est utilisé à la fois pour les dalles de plancher et de toit et pour les panneaux muraux; les panneaux muraux CLT supportent les charges de gravité provenant des planchers et des dalles de toit. Ils sont également assez solides pour résister aux forces latérales ou horizontales du vent et des tremblements de terre ».

D’un autre côté, poursuit le professeur Abi Aghayere, «le fait que les structures en bois ont également une empreinte carbone comparativement inférieure à celle des structures en béton ou en acier constitue un avantage qui aurait pu être pris en compte dans l’examen du Conseil du Code International. Selon certaines estimations, l’empreinte carbone d’un bâtiment en bois typique représenterait environ 25 à 40% de celle des structures en acier ou en béton. Et puisque le CLT est fabriqué à partir de morceaux de bois scié, qui ne doivent pas nécessairement être de la plus haute qualité ou du degré de résistance le plus élevé, leur utilisation n’augmente pas la demande de vieux bois (gros). Des recherches ont été menées sur l’utilisation de bois scié de qualité inférieure pour les membres du CLT. Ainsi le CLT pourrait donc permettre l’utilisation d’une plus grande variété d’essences de bois et de niveaux de résistances».

Demande croissante de bois de construction

Alors que le bois redevient à la mode dans le secteur de la construction, la demande de bois respectueux de l’environnement devrait augmenter de 15% au cours de la prochaine décennie. Le marché du bois lamellé-croisé (CLT) – Analyse globale du secteur, taille, part de marché, croissance, tendances et prévisions pour 2017 – 2025 prévoit une croissance remarquable du bois utilisé depuis les unités résidentielles aux bâtiments officiels.

Comme le déclare Pedro Garnica, Président de ProPopulus, « le rôle de l’industrie du bois dans la recherche d’un environnement bâti plus durable est essentiel. Nous pouvons fournir des substituts aux matériaux non renouvelables, non seulement pour l’industrie du bâtiment, mais également pour toute une série d’entreprises ». Mais, souligne-t-il, «nous devons résoudre un paradoxe: bien que des études montrent que la demande de bois augmentera dans un avenir proche, en ce qui concerne la populiculture, l’absence de réglementation européenne commune pour notre activité est la cause d’une diminution alarmante des plantations de peuplier en Europe. Le peuplier est l’un des arbres les plus efficaces du point de vue de la durabilité, puisqu’un hectare de peuplier capte 11 tonnes de CO2 par an et connaît également un cycle de croissance rapide « . Il appelle pour une règlementation européenne qui ouvre la voie aux producteurs et aux plantations gérées de manière durable dans l’UE afin de satisfaire la demande future de produits en bois.