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Un bois structurel aux qualités proches du béton

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Un bois structurel aux qualités proches du béton

Fabriqués selon un process industriel bien plus simple que celui du panneau à ossature bois, les panneaux massifs contrecollés-croisés sont livrés sur chantier « prêts à poser ». Étanches à l’air, ils conviennent à la construction de bâtiments BBC et passifs.

Le panneau en bois massif contrecollé-croisé est un procédé constructif présent en France depuis 1998. Il est bien davantage répandu en Allemagne et en Autriche, où ont démarré, voici presque vingt ans, les premières productions industrialisées de panneaux.

C’est le produit de construction bois à la plus forte croissance. La capacité de production européenne a doublé en un an, passant de 300 000 m3 en 2011 à 600 000 m3 en 2012. Avec une consommation de 30 000 m3 en 2012, la France représente 7 à 8 % du marché européen. Pour l’heure, le produit est exclusivement importé d’Allemagne, d’Autriche, de Suisse et d’Espagne.
En outre, le procédé n’étant pas inscrit au DTU Bois, il nécessite au minimum l’obtention d’un Agrément technique européen pour la France. L’avis technique du Cstb, dont l’obtention est longue et fastidieuse, n’est pas obligatoire pour la commercialisation du produit, mais les marchés publics l’exigent souvent. Ces formalités administratives découragent donc beaucoup les industriels et ralentissent le développement de ce panneau structurel.

Qualtités intrinsèques accrues et process industrialisé

Cependant, cette situation risque de changer avec la norme européenne relative au panneau de bois massif contrecollé-croisé, actuellement en cours de publication. Et au vu de la tendance du marché et de l’intérêt que suscite le panneau massif, ce sont deux unités de fabrication qui seront inaugurées prochainement en France. Le groupe Monnet-Seve, notamment, vient d’annoncer l’ouverture courant mai d’une unité de production à Sougy-sur-Loire (58).
Mais le système pêche par son coût. Aussi, comparé au béton, à la brique et même au panneau à ossature bois, le panneau de bois massif contrecollé demeure encore peu utilisé. Même si les spécialistes de la construction bois affirment qu’il n’est pas pertinent de comparer son prix à celui d’un autre élément constructif.
Car au-delà de son simple rôle structurel (contreventant, le panneau permet de descendre des charges comme par un mur de béton, de même pour le plancher), il remplit bien d’autres fonctions qui, en construction traditionnelle, entraîneraient un coût. Isolant thermique et acoustique à un degré intéressant, étanche à l’air, résistant au feu, durable, et pouvant présenter une belle esthétique, le panneau en bois massif contrecollé-croisé permet un montage clos-couvert d’une rapidité et d’une précision extrêmes. Il réduit également les travaux de second œuvre. Ses qualités intrinsèques permettent d’envisager dans la construction la possibilité d’une préfabrication très aboutie.

Fabrication en usine sur mesure

Les lames de bois sélectionné sont triées et séchées artificiellement au séchoir à une humidité de 12 % ( /- 2 %). Ce taux est celui auquel le bois se stabilise naturellement dans une ambiance intérieure. Une fois sèches, les planches sont aboutées, rabotées, calibrées à la bonne épaisseur, souvent rainurées sur une face (afin de diminuer les tensions internes) et tronçonnées à la longueur désirée. Les lames sont ensuite assemblées, manuellement ou automatiquement, en couches (ou plis) croisées à 90° et encollées sur toute leur surface. On obtient, ainsi, un panneau formé d’un nombre impair de plis (de 5 à 7 en général). D’un fabricant à l’autre, l’étape du pressage pour le collage est différente. Chez MetsäWood par exemple, il s’effectue sous vide d’air, grâce à une bâche étanche. Chez KLH, il se fait à la presse à une pression de 8 bars. Une forme incurvée peut être donnée aux panneaux en pressage sous vide. Le pressage terminé, le panneau est découpé dans un Centre d’usinage à commande numérique (CNC). Ce procédé permet une haute précision dimensionnelle, tant pour les mesures globales des panneaux que pour les ouvertures et les usinages particuliers. Si toutefois le constructeur souhaite réaliser lui-même ses transformations, les panneaux peuvent aussi être livrés bruts. Il existe en France un centre d’usinage travaillant les panneaux fournis bruts depuis l’Autriche.
En attendant l’harmonisation par la norme européenne, il n’existe pas à proprement parler de taille standard de panneau, notamment pour ce qui concerne les épaisseurs des plis qui varient d’un fabricant à l’autre. Tous les fabricants de panneaux fournissent des abaques et des tableaux de prédimensionnement en fonction de la composition du panneau, de la portée et des charges d’exploitation. Dès lors que les dimensions de la réalisation dépassent celles de la maison particulière simple, il est indispensable à l’architecte de travailler avec un bureau d’études spécialisé dans la construction bois pour la note de calcul définitive. La commande définit la qualité de finition, donne les précisions pour les réservations (menuiseries, passages de conduits de ventilation ou de fumée, escaliers, fraisages pour passage de câbles...). Le détail rendu par le fabricant fait figurer le calepinage détaillé des éléments livrés, prêts au montage, précisant pour chaque panneau, la référence, l’épaisseur et l’orientation des derniers plis considérés comme structurels. Les délais de livraison sont de trois à six semaines.

Un chantier en flux tendu

Le plan de montage est pré-établi. Les panneaux sont acheminés par la route vers le chantier et livrés en flux tendu ou « juste-à-temps ». Numérotés, les panneaux sont chargés par ordre inverse de pose (le premier à monter se trouve ainsi au sommet du chargement). La mise en œuvre est réalisée par une équipe spécialisée dans le montage ou dans la construction bois. Les pièces sont montées normalement à l’aide d’une grue automotrice. La manipulation doit être réalisée très soigneusement, en particulier si les panneaux sont en « qualité vue », destinés à être visibles. Parce que les panneaux sont exposés durant toute la durée du chantier, il est important que tous les intervenants soient sensibilisés au soin, indispensable dans ce genre d’opération. Et afin de préserver le matériau, il convient de maintenir l’humidité des panneaux autour de 12 %. Les fortes variations du climat, lors du transport et durant toute la phase de construction, sont à proscrire.
Destinés à la réalisation de planchers, de murs porteurs, et de toiture, en voile travaillant, les panneaux structuraux peuvent être utilisés, aussi bien en rénovation qu’en construction neuve. Le nombre de plis du panneau étant toujours impair, les couches extérieures sont orientées dans la même direction. L’orientation majoritaire donne la portée du panneau.
Avec une résistance à la conductivité thermique quinze fois supérieure à celle du béton, les panneaux en contrecollé-croisé sont toutefois complémentés par un isolant, selon l’épaisseur employée. L’isolation des parois se fait de préférence par l’extérieur. En mur porteur de façade, typiquement d’une épaisseur de 8 à 10 cm (5 plis), le complément d’isolation se fait par exemple par panneaux de fibre de bois que l’on revêt d’un bardage ou d’un enduit. Si la motivation principale est le bilan CO2, en conformité avec les attentes de performance thermique réglementaire, il est possible de s’affranchir d’une isolation en construisant les murs de façade en panneaux dont l’épaisseur approche les 30 cm.
Afin de limiter les déperditions thermiques et d’assurer l’étanchéité à l’air (un panneau est considéré étanche à l’air dès 5 plis), on cherche à limiter les raccords en ayant recours à des panneaux aussi grands que possible. La liaison entre deux panneaux d’un même plan n’entraîne pas de discontinuité de surface. Elle peut être assurée par couvre-joints (lame de lamibois) en feuillure, par rainure-languette ou par rainure-fausse languette. L’assemblage se fait normalement par vis de couturage espacées de 20 cm. Entre deux plans, l’étanchéité à l’air est assurée par des bandes adhésives et des joints de compression en mousse ou profilé à compression.
Malgré leur densité, les panneaux seuls ne permettent pas forcément d’atteindre les exigences acoustiques en vigueur (notamment pour les bâtiments de bureaux). De manière générale, on préférera passer par des solutions d’amortissement acoustique sèches, en lestant le plancher avec du gravier par exemple, ou par des plaques préfabriquées en béton (le coulage d’une sur-dalle de béton générerait une humidité néfaste).
Habitations, bureaux, bâtiments industriels, établissements recevant du public, hôtels... ou simple surélévation d’un bâti existant : le matériau est adapté à toutes les typologies de constructions, y compris la préfabrication par modules tridimensionnels. Les fabricants proposent des qualités de finitions adaptées à chacun des usages (brut, poncé, essences particulières…). Le panneau peut aussi être combiné à d’autres systèmes (béton par exemple).

Tous les avantages de la filière sèche

L’un des atouts principaux du panneau contrecollé-croisé consiste en sa préfabrication qui permet de construire, avec peu de main-d’œuvre, dans des délais record. Dans cette logique de gain de temps, de plus en plus de constructeurs cherchent aujourd’hui à développer la construction bois par modules tridimensionnels. Le chantier est déplacé autant que possible en atelier, où les charpentiers peuvent travailler confortablement indépendamment des conditions climatiques.
Côté produit, l’offre se développe également. De nouveaux produits, plus sophistiqués et plus performants, s’imposent sur le marché tels que le Kerto-in-Leno de MetsäWood, ou bien la gamme Lignotrend du constructeur éponyme.
Autre axe de développement : celui des colles. Bien que de gros progrès aient été faits en matière d’émission (pas de solvant toxique), certains adhésifs (les mélamines) contiennent toujours des formaldéhydes. Les colles polyuréthanne (PU) permettent de se rapprocher de plus en plus de la rapidité de saisie des mélamines. La recherche se penche aujourd’hui sur la fabrication de colles vertes, à base de produits sans risque pour la santé avec les mêmes performances. Un projet, porté par le Critt Bois, travaille en ce moment sur un procédé d’assemblage par thermosoudage qui ne nécessiterait plus de colle.

Tableau : caractéristiques physiques

Tableau : principaux fabricants en 2012

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