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CLT : des panneaux structuraux adaptés à toute construction

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CLT : des panneaux structuraux adaptés à toute construction

Le grand format des panneaux CLT facilite l’obtention d’une enveloppe étanche à l’air, composante indispensable des bâtiments passifs ou Bepos.

© (Docs. MetsäWood.)

Distribués depuis quinze ans en France, les panneaux contre-croisés en bois massif illustrent l’un des aspects les plus innovants de la construction en bois : disponibles en plusieurs épaisseurs, ils structurent de grands modules de façades, toitures ou planchers en privilégiant la préfabrication en usine et l’incorporation des équipements.

La filière bois construction est un secteur qui se réinvente depuis une vingtaine d’années, mû par la dynamique de la haute qualité environnementale et des politiques de développement durable menées aux niveaux français et européen.

Ainsi, bien que demeurant caractérisée par une offre très fragmentée et artisanale, elle voit émerger depuis une quinzaine d’années des solutions industrielles innovantes, dont l’objectif est de proposer des produits semi-finis, ou finis, répondant à un critère de qualité dans le temps et d’adéquation avec les dernières exigences réglementaires.
Parmi elles, figurent de nouveaux panneaux structurels en bois massifs regroupant d’une part les procédés contrecollés ou lamellés-croisés, plus connus sous l’appellation de « Cross-Laminated-Timber (CLT) » et, d’autre part, les procédés contre-cloués.
Si leur mode d’assemblage diffère, faisant appel dans un cas à des colles polyuréthannes ou phénoliques, dans l’autre à des fixations mécaniques telles que des clous en aluminium ou des rivets, les panneaux en bois massifs se composent de planches de bois empilées et pressées en 3, 5, 7 ou 9 couches appelées « plis », et croisées à 90°. Relevant du mille-feuille géant, ceux-ci atteignent les dimensions les plus élevées dans les procédés par contrecollage : jusqu’à 4,80 m de large sur 14,50 m de long, voire 3 m de large sur 16 m de long, avec une épaisseur variant de 6 à 30 cm.

Stables au feu jusqu’à 90 minutes

Destinés à la réalisation de murs porteurs, contreventement, panneaux de toitures ou planchers, ces nouveaux matériaux de construction trouvent aujourd’hui des applications variées dans le domaine de la maison passive et du bâtiment BBC ou Bepos, à usage de logements, d’immeuble tertiaire ou d’ERP, et peuvent être avantageusement utilisés pour réaliser des bâtiments de grande hauteur ou de grande longueur. Ils permettent de réaliser des murs continus, isolés le plus souvent par l’extérieur, facilitant l’obtention d’une enveloppe étanche à l’air et exempte de ponts thermiques. En France, un immeuble de logements de 8 étages vient d’être mis en service à Saint-Dié-des-Vosges (88)et plusieurs expérimentations ont été menées sur des bâtiments R+1 à R+2. À Londres, Melbourne et en Scandinavie, les opérations de plus de 10 étages sont nombreuses.
Le principe des panneaux en bois massif a été mis au point dans les années 90 par des industriels allemands et autrichiens, et combine à grande échelle les techniques de lamellé-collé et de contre-plaqué. N’utilisant que des essences résineuses telles que le sapin, l’épicéa, le pin ou encore le mélèze, l’association du collage, ou du clouage, et du croisement des plis confère aux panneaux une rigidité et une résistance mécanique accrues. Le passage d’éléments linéaires - les poteaux, poutres, chevrons... - à des éléments surfaciques offre, en outre, des avantages en terme de dimensionnement. Les efforts pouvant ainsi être uniformément répartis dans le sens longitudinal et le sens transversal, les panneaux disposent d’un bon comportement en zone sismique qui les rend aptes à répondre aux nouvelles évolutions de la carte sismique, et leur résistance à la compression leur permet de reprendre des descentes de charges sur 15 à 20 étages. La stabilité dimensionnelle s’en trouve garantie et les déformations réduites. Du point de vue de la sécurité incendie, les panneaux sont stables au feu jusqu’à 30 minutes en version 3 plis, et 90 minutes en version 5 plis.

Incorporation des menuiseries extérieures en atelier

Principalement implantés en Europe de l’Est, ils sont aujourd’hui une douzaine de fabricants à assurer la production des panneaux en bois massifs, le volume de produits contrecollés arrivant largement devant celui des modules cloués. La société autrichienne KLH se situe actuellement au premier rang des producteurs de panneaux CLT, suivie par Binderholz et MetsäWood (anciennement Finnforest), leur production étant distribuée dans toute l’Europe et au-delà. En France, où cette technique est plus récente et encore marginale (elle représente moins de 5 % de la construction bois), les deux premières unités de production de panneau de type CLT devraient être opérationnelles d’ici à la fin 2014.
L’industrialisation des panneaux représente l’un des aspects les plus novateurs d’une technique qui appelle une nouvelle approche constructive en atelier. S’appuyant sur l’outil informatique autant que sur des machines à commande numérique, elle permet d’élaborer des éléments sur mesure dont le format, l’épaisseur et les découpes répondent aux spécificités de chaque projet. Elle requiert cependant de la part des maîtres d’œuvre et d’ouvrage d’anticiper les caractéristiques des panneaux en termes de dimensions, portées... Les entreprises de second œuvre sont quant à elles invitées à donner en amont leurs contraintes de réservation, puis à intervenir en usine, afin de poser portes, fenêtres, baies, volets roulants, gaines... Et si cette démarche peut se révéler quelque peu déstabilisante dans les premiers temps, les retours d’expérience montrent que la qualité de leur travail profite de conditions optimales de réalisation.
Les panneaux sont proposés en finition industrielle, leur face intérieure étant revêtue d’un doublage en plaque de plâtre ou contreplaqué, ou bien en qualité vue, aucun revêtement n’étant souhaité sinon une finition soignée. Dans le cas de panneaux de façade, l’isolation qui était jusqu’ici mise en œuvre sur chantier est de plus en plus intégrée en usine, la pose extérieure étant la plus fréquente, et complétée par un bardage.

Nouvelles recommandations professionnelles

Les panneaux sont numérotés et acheminés sur chantier où ils sont positionnés au moyen d’une grue. Le montage des éléments est simple et rapide. Il s’apparente à un jeu de construction dans lequel les assemblages sont réalisés mécaniquement par vissage et les liaisons par couvre-joints ou feuillures, rainures et languettes. Sur un chantier courant équipé d’une grue, la cadence de pose est de 2 à 3 étages par semaine, voire d’un étage par jour selon les moyens mis en œuvre.
Dotés de nombreux atouts, les panneaux voient cependant leur développement freiné par leur prix d’achat, 5 à 10 % plus élevé que celui des matériaux traditionnels. « Ramené au coût global de la construction, l’impact n’est plus que de 2 % », remarque Robert Diss, consultant des sociétés Lignatec et KLH, qui préfère évoquer le très bon rapport performances/prix du matériau pour les bâtiments à partir du R+3. Un avis largement partagé par les professionnels, qui n’empêche cependant pas certains fabricants de mener une réflexion pour optimiser l’utilisation de matière et sur le choix des essences, une piste consistant à moins raboter les bois et à recourir à un choix plus large d’essences locales. D’autres recherches sont, par ailleurs, en cours pour parfaire le process des panneaux de qualité vue, éviter les finitions sur chantier, ou encore pour améliorer l’absorption acoustique des produits. Le FCBA fédère les recherches individuelles et collectives menées sur ce dernier point.
« Mais le plus gros frein actuel au développement des panneaux en France demeure l’absence de DTU », reconnaît Julien Lamoulie, ingénieur construction au FCBA. Dotés d’une technique n’étant pas considérée comme traditionnelle, les produits, pour être utilisables sur le sol français, doivent bénéficier d’un Avis technique ou d’un Document technique d’application. Pour l’heure, seule la moitié des procédés existants justifie d’une telle validation.
La reconnaissance des panneaux massifs en bois devrait cependant être facilitée par la sortie prochaine d’une norme harmonisée sur le marquage CE, ainsi que par de nouvelles recommandations professionnelles dans le cadre du programme Rage 2012 (Règles de l’art Grenelle environnement 2012).

N°331

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