Construction : cinq questions sur l’utilisation du bois

« Le bois est l’un des plus vieux matériaux de construction, avec la pierre et les cavernes », dit William Johnston, directeur principal chez WSP au Canada et responsable du réseau mondial de WSP sur le bois d’ingénierie. « Les exemples de la résistance du bois, de sa polyvalence et de sa durabilité sont toujours visibles à travers le monde. Certes, avec l’avènement du béton et de l’acier, l’utilisation du bois en construction a diminué et il a surtout été utilisé pour créer des éléments architecturaux ou dans les charpentes des logements. Toutefois, au cours des vingt dernières années, les produits en bois massif, comme le bois lamellé-croisé et le lamellé-collé ont ouvert de nouvelles possibilités d’utilisation dans un large éventail de secteurs. »Voici cinq questions sur l’utilisation du bois d’ingénierie.

1. Le bois est-il neutre en émissions carbone ?

En matière de décarbonisation, l’utilisation de bois d’ingénierie en construction peut jouer un grand rôle dans la réduction de l’empreinte carbone. Il y a deux raisons à cela. Premièrement, quand les arbres poussent, ils absorbent le CO2 de l’atmosphère. Et deuxièmement, en utilisant du bois, on remplace les matériaux qui émettent beaucoucomme le bois produit moins de poussière que le béton, les bâtiments en bois peuvent aussi être bénéfiques pour les personnes qui ont des problèmes de santé respiratoiresp de dioxyde de carbone, comme le béton et l’acier, par une solution qui est n’émet aucune émission. 

Bas de Leijer, chargé de projet chez WSP aux Pays-Bas, indique que le bois est de plus en plus recherché en construction, surtout pour les bâtiments résidentiels, entre autres pour ses propriétés environnementales. « Le bois est renouvelable, recyclable, biodégradable, et produit peu de déchets, en plus d’avoir un bilan carbone positif. C’est un marché en croissance, surtout pour les logements, parce que les gens souhaitent vivre dans des bâtiments plus écologiques. Nous voyons aussi plus de bureaux en bois, et nous l’utilisons beaucoup dans les installations sportives. »

Le bois est aussi relativement léger par rapport au béton. Non seulement cela réduit le poids du bâtiment, mais cela permet aussi de transporter les matériaux plus efficacement sur le chantier. On peut faire tenir 30 éléments de bois dans un camion pour les transporter de l’usine au chantier de construction, à comparer à de trois à cinq éléments de béton. Cela signifie que 60 à 70 % moins de camions doivent se rendre sur le chantier, ce qui réduit les émissions de dioxyde carbone liées au transport pendant la construction.

2. Le bois est-il vraiment bon pour vous?

William Johnston cite les propriétés biophiles du bois comme un avantage majeur. Dans un récent projet de recherche pour Forestry Innovation Investment (un organisme indépendant mis sur pied par la province de la Colombie-Britannique au Canada afin de promouvoir les produits du bois, d’informer les gens sur les pratiques forestières et d’effectuer des recherches sur tous les aspects de la culture et de l’utilisation du bois) WSP a relevé que le bois comportait des avantages matériels et immatériels. 

« Le bois est hypoallergénique, il a des propriétés antimicrobiennes, une excellence absorption acoustique et il permet de réduire les émissions provenant des dégazements. Ce sont autant d’avantages qui collectivement réduisent les effets psychologiques négatifs sur les occupants. » 

Pour William Johnston, le fait que les bâtiments en bois sont bons pour la santé et le bien-être des occupants ajoute beaucoup de valeur à long terme en créant des environnements naturels, accueillants et sains. « Les patients des hôpitaux se rétablissent plus rapidement, les entreprises retiennent mieux leur personnel et les enfants se concentrent davantage dans les salles de classe. La biophilie est prouvée et bien réelle », ajoute-t-il.

William Johnston croit aussi qu’il est essentiel que nous commencions à réévaluer ce qui fait une conception réussie. « Nous avons appris que les coûts opérationnels à long terme des systèmes prennent le pas sur les coûts initiaux. Or, les incidences financières d’une conception axée sur l’humain sont encore plus grandes. En effet, les avantages financiers liés à l’accroissement de la productivité, de la mobilisation et de la rétention des employés éclipsent tous les autres coûts. La conception axée sur l’humain est fondamentale pour la performance durable d’une installation et doit être mesurée comme telle à l’étape de la faisabilité. »

Le bois absorbe aussi naturellement l’humidité, par effet tampon. Il permet de réguler l’humidité intérieure à un niveau agréable compris entre 30 et 70 %, ce qui crée un milieu intérieur plus sain. Cela contribue à réduire la propagation des bactéries par temps humide et les virus par temps sec et froid. De plus, comme le bois produit moins de poussière que le béton, les bâtiments en bois peuvent aussi être bénéfiques pour les personnes qui ont des problèmes de santé respiratoires, comme l’asthme.

3. Le bois est-il polyvalent?

Le bois d’ingénierie offre de nombreux avantages, et sa polyvalence est très importante. « Ses propriétés d’isolation thermique le rendent écoénergétique, il est économique et permet de construire rapidement », explique Ove Morten Bergane, chef structures pour WSP en Norvège. Il est idéal pour la préfabrication, simple et rapide à installer, et très polyvalent. »

Grâce au bois d’ingénierie, l’équipe chargée des structures chez WSP Norvège a surmonté plusieurs défis de conception d’un immeuble à appartements à Haugesund, dont l’architecture est composée de murs de bois lamellé-croisé inclinés aux coupes et aux formes différentes. Le rez-de-chaussée est réservé aux espaces commerciaux et aux bureaux à aire ouverte. L’étage supérieur est construit en béton et les suivants, en bois lamellé-croisé. Le projet satisfait aux normes de maison passive et constitue une petite construction au centre de la municipalité.

« La légèreté du bois le rend idéal pour la sur-construction (nouvelle construction sur un immeuble existant), car nos villes se densifient de plus en plus et l’espace constitue le principal enjeu, dit Phil Gardiner, directeur principal basé à Melbourne, en Australie. Nous avons conçu un immeuble résidentiel au-dessus d’une tour de bureaux et une tour de bureaux au-dessus d’un centre commercial, qui ne nécessiteront presque aucun renforcement des structures sur les étages inférieurs. Nous travaillons actuellement à la conception d’un hôtel en bois lamellé-croisé de 10 étages à Melbourne, qui sera construit au-dessus d’une ligne de chemin de fer. »

De plus, le bois est facile à manipuler sur le chantier. Il n’est pas nécessaire de forer dans des matériaux durs, ce qui rend le procédé de construction plus silencieux et plus propre pour tout le monde.

4. L’utilisation du bois facilite-t-il la conception?

Le bois est extrêmement facile à travailler, surtout pour la construction hors chantier. Les panneaux en bois lamellé-collé (CLT), aussi appelés éléments en 2D, sont faits de trois à neuf couches de bois, chacune collée perpendiculairement à la précédente. Ces éléments en 2D fonctionnent comme du béton, mais ils sont plus rapides, plus faciles et plus sûrs à fabriquer hors chantier. Grâce à la numérisation, les différents composants peuvent être fabriqués en usine avec précision, en respectant les spécifications, puis assemblés sur le chantier.

« Nous pouvons utiliser une plaque de sol hybride avec des colonnes et des poutres en acier, mais remplacer la dalle en composite par une dalle en bois lamellé-croisé fabriquée hors chantier. Le bois donne un aspect esthétique au plafond, ce qui est agréable pour les personnes qui se trouvent à l’étage inférieur, et il permet d’installer les services utilitaires publics comme dans une solution standard. Il n’est pas nécessaire d’attendre de fixer l’armature, de couler le béton et de le laisser durcir, la construction est plus rapide », explique Dan Hagan, directeur technique et responsable des méthodes modernes de construction pour WSP Royaume-Uni. 

De plus, en réalisant la construction dans un environnement contrôlé hors chantier, nous sommes capables de gérer la fiabilité de la fabrication et de garantir la planification de la conception et les coûts. 

5. Le bois d’œuvre est-il économique?

La dernière raison et non la moindre, c’est le coût. Évidemment, à l’unité, le bois d’ingéniere peut être plus coûteux que l’acier ou le béton. Néanmoins, si on calcule les coûts dans leur ensemble, c’est le bois qui est le plus économique.

- Compte tenu de sa légèreté, le bois d’œuvre permet de réaliser de petites fondations et d’utiliser moins de structures de soutien.
- Grâce à ses composants fabriqués hors chantier qui sont faciles à utiliser, le bois d’œuvre nécessite de plus petites équipes, ce qui permet de réduire les coûts de la main-d’œuvre. 
- L’utilisation du bois d’œuvre peut accélérer la construction. Il peut faire économiser de 20 à 50 % du temps par rapport aux matériaux standard.

Dan Hagan ajoute que le bois d’œuvre est une excellente solution pour les projets de rénovation où on veut ajouter de nouveaux étages à des bâtiments existants. « Un bâtiment à plusieurs étages en bois massif a une sous-structure jusqu’à 85 % plus petite que les structures standard. Cette réduction des matériaux de la sous-structure entraine directement une baisse similaire au niveau des coûts, de la planification, et plus important encore, des émissions de carbone intrinsèques », précise-t-il. 

Et, au bout du compte, les bâtiments en bois comportent d’autres avantages financiers qui sont plus difficiles à calculer, comme les biens-faits pour la santé des occupants et une meilleure rétention des employés (ou moins de roulement de personnel) en raison des environnements de travail plus agréables.  

Le bois est peut-être l’un des plus anciens matériaux de construction, mais nous apprenons encore à mieux exploiter son potentiel. Les experts de WSP du monde entier collaborent pour mieux comprendre les défis et les possibilités que représente le bois et explorer comment l’utiliser comme solution de rechange durable, saine, sûre et efficace.