Maison en bois

Il existe depuis longtemps de nombreux types de maison en bois, dont les principaux modèles constructifs sont :

• la maison à structure poteaux/poutre ;
• la maison en panneaux de bois massifs contre-collés ;
• la maison à ossature en bois ;
• la maison en bois massif empilé (madriers, troncs ou rondins, parpaing en bois).

Le bois peut être durable face au temps. Il existe par exemple des maisons à colombages plusieurs fois centenaires dans différentes régions d'Europe^[1] (Allemagne, France, Norvège, Suisse, etc.) ou en Asie^[2].

En plus d’être recyclable et biodégradable (s'il n'a pas été verni ou traité), le bois est aussi une source d’énergie grâce à sa combustion.

La consommation d'énergie nécessaire au transport et à la transformation des matériaux utilisés dans la construction d’une maison en bois demeure actuellement inconnue. En effet, il n'existe pas pour les maisons en bois de fiche de déclaration environnementale et sanitaire qui permettrait de chiffrer clairement l'impact carbone de ce matériau.

Pendant la fabrication des matériaux utilisés dans l’élaboration de n’importe quelle habitation, de l’énergie est consommée mais surtout de la pollution est libérée dans l’atmosphère sous forme principalement de CO₂. Selon les matériaux transformés, la quantité de CO₂ produite diffère. Le bois peut offrir une réduction de moitié de la quantité de CO₂ relâchée dans l’atmosphère^[3],[4]. En outre, le bois a une capacité de stockage de CO₂ importante ce qui permet de limiter son dégagement. Toutefois, la destruction du bois (naturelle ou par combustion) entraine le rejet dans l'atmosphère de la totalité du CO₂ précédemment stocké^[5].

Un autre aspect environnemental d'un chantier mettant en œuvre du bois est la faible quantité de déchets sur le chantier car toutes les chutes peuvent être recyclées ou brulées dans une chaudière.

La structure porteuse de la maison est constituée de poteaux et de poutres généralement en bois massif ou lamellé-collé, assemblés rigidement entre eux ce qui lui donne une grande indéformabilité. Entre ces éléments porteurs sont insérés des baies vitrées qui, lorsqu'elles sont fixes, peuvent être installées sans recourir à une menuiserie intermédiaire, des blocs de maçonnerie isolants non porteurs (par exemple des blocs de béton de chanvre), d'éléments de murs qui peuvent être constitués d'une ossature bois (comme dans la maison à ossature bois décrite ci-après) ou d'un empilage de madriers. Ces murs font office de remplissage et n'ont pas de rôle porteur. La construction peut se faire sur le lieu même, mais gagne énormément en précision et en fiabilité à être réalisée dans un atelier. Ce type de construction permet de réaliser de grandes portées préservant de grands volumes libres et des façades très ouvertes. Sa complexité de réalisation la réserve habituellement à des réalisations de qualité ou aux façades sud des constructions bioclimatiques^[6].

Ce mode de construction tend à se développer en France^[7],[8]. Il est par contre commun en Autriche, en Allemagne, Belgique et en Suisse. Les principaux fabricants sont : Schilliger, KLH, Finnforest, Binderholz, MHM, Biospeedhome, etc.

Cette technique de construction bois est une combinaison des systèmes ossature et madrier massif : esthétiquement, il présente les mêmes intérêts d’aspect que la maison ossature bois (bardage, enduit, peint ou brut à l’extérieur sur une isolation rapportée et avec de multiples finitions possibles pour l’intérieur, y compris l'aspect bois naturel des panneaux), avec les performances du bois massif en termes d’inertie. Le matériau panneau massif permet d'optimiser l'utilisation du bois en lui donnant des caractéristiques mécaniques équivalentes dans toutes les directions, en supprimant le voilage et les déformations dues au vieillissement ou à l'hygrométrie, et en permettant une liberté architecturale inédite^[9].

Il est également reconnu que les constructions en panneau massif résistent mieux aux séismes. Il existe actuellement des bâtiments de plus de six étages composés de panneaux, certains atteignant même dix étages^[10]. Les techniques actuelles permettent la réalisation dans les usines de pans de murs de grande longueur (jusqu'à 24 m) et d'épaisseur variable (de 7,8 à 50 cm) obtenus par l’assemblage de planches de bois collées ou clouées les unes aux autres en multiples plis croisés. Ce type de construction de bois assure une remarquable stabilité de l’ouvrage dans le temps.

Ces panneaux contre collés peuvent permettre de réaliser une maison du sol au plafond. La maison peut être construite sur une dalle de béton classique, ou sur des pilotis, auquel cas, le plancher pourra lui aussi être posé en panneau. Tous les murs réalisés avec ce type de panneau sont porteurs. Les planchers et toitures peuvent également être réalisés ainsi^[11].

Ces panneaux résistent à de forts porte-à-faux ce qui permet de réaliser des balcons sans soutien par des poutres^[11].

La maison à ossature en bois est la technique de construction qui s’adapte le mieux à la plupart des styles régionaux. C’est donc la plus répandue. Les murs de la maison à ossature en bois sont réalisés sur la base d’une structure constituée de membrures de bois espacées de 40 ou 60 cm (en général) entre lesquelles sont placés les matériaux isolants. Cette technique de construction permet également une préfabrication de murs complets en usine, à l'abri des intempéries. L'achèvement du clos-couvert peut être obtenu en quelques jours seulement, car il n'y a pas de temps de séchage. La tendance à mieux isoler les maisons conduit de plus en plus à doubler cette ossature d'une isolation périphérique extérieure en matériau isolant lourd (type fibre de bois par exemple) qui améliore l'isolation, procure un meilleur déphasage thermique au bénéfice du confort d'été et supprime tous les ponts thermiques imputables à l'ossature bois. La maison à ossature en bois permet des agrandissements plus économiques et rapides à mettre en œuvre^[12].

Il sert de rempart contre les intempéries. Il est souvent réalisé en bardage, c’est-à-dire en planches de bois qui peuvent être peintes, traitées ou laissées naturelles. Le bois (surtout non traité) exposé aux rayons solaires et aux éléments prendra une teinte grise avec le temps, mais ne perdra rien de ses qualités mécaniques. Le parement extérieur peut également être réalisé avec des enduits, des bardages composites, bois, ciment, PVC, résine, etc.^[13],[14]

Les parois internes des murs sont le plus souvent réalisées avec des panneaux de plâtre offrant de multiples possibilités de finitions (peinture, papier peint…). De par ce fait, la maison ossature bois séduit les adeptes d’une présence modérée du bois^[14].

Il est souvent donné comme argument en faveur de la maison en bois le fait que pour une qualité d'isolation identique à celle d'une construction maçonnée, le mur d'une construction en bois est moins épais de 40 %, cela représentant des mètres carrés supplémentaires appréciables en cas de contraintes d'urbanisme et lors de la revente. Dans la pratique, l'intérêt de la construction en bois réside, entre autres, dans la possibilité de réaliser une maison bien mieux isolée et plus confortable qu'une maison en maçonnerie. Dès lors, il est logique d'augmenter fortement l'épaisseur d'isolant, comme expliqué plus haut, le surcoût étant très limité en pourcentage du prix total de la construction, et en tout cas minimal par rapport aux économies d'énergies escomptées^[14]. De plus, une maison en bois n'étant pas conçue sur le modèle d'une maison maçonnée, il y a de fortes chances que l'architecture et les surfaces diffèrent. Le gain de surface n'est donc plus significatif et n'est, en tout cas, pas un bon argument de vente face aux détracteurs de la maison des Trois Petits Cochons « en planches ».

Cependant, la résistance thermique des matériaux utilisés pour la construction de maisons à ossature en bois est différente des matériaux utilisés pour la construction de maisons traditionnelles. L'épaisseur des différents matériaux pour une même résistance thermique (0,50 m² °C W⁻¹) est la suivante^[14]:

• béton plein : 88 cm ;
• parpaing creux : 52 cm ;
• pisé : 39 cm ;
• brique pleine : 28 cm ;
• bois résineux : 7,5 cm ;
• béton de chanvre : 6,5 cm ;
• liège, panneaux de cellulose, laine minérale : 2 cm.

Le gain de surface dépendra du type de construction ainsi que du type de matériau utilisé^[14].

Un des avantages de la construction à ossature en bois est qu'elle autorise la fabrication en atelier des panneaux de mur, au sec, en sécurité. Une fois les murs terminés, ceux-ci sont chargés sur un semi-remorque puis montés sur le site du chantier au bras de grue ou à la grue. Ainsi, en deux jours, les murs sont debout ; il ne reste que les planchers ou charpente à monter avant que la maison soit hors d'eau. Ce mode de fabrication requiert anticipation, bonne gestion des approvisionnements, conception maîtrisée au millimètre près, synchronisation avec les autres corps de métier, mais elle garantit que les bois n'ont pas été soumis pendant plusieurs semaines aux intempéries (contrairement au montage des murs sur la dalle). Un stade plus abouti de la préfabrication revient à fabriquer à l'avance, en atelier, les planchers et les charpentes. Par exemple, une charpente se présente sous la forme de caissons qui sont montés sur site par une grue^[12].

Souvent appelée chalet, elle est constituée de murs en bois massif montés par empilement de madriers (finition rectangulaire), de rondins (finition lisse) ou de fustes (finition rustique). La maçonnerie en bois consiste à utiliser des parpaings de bois massif. Ceux-ci sont empilés en utilisant la technique de la maçonnerie. Cette technique donne la possibilité de réaliser toutes architectures, favorise l'auto-construction et la réalisation de maison en bois massif avec un minimum d'outillage^[15].

De nouvelles techniques permettent ainsi désormais de réaliser le montage d'un chalet en bois par assemblage de madriers prédécoupés en kit. L'épaisseur des madriers se situe en général entre 28 et 60 mm selon les fabricants et la gamme^[16]. Le montage se déroule par étape en suivant une notice et ne nécessite que très peu de connaissances en menuiserie ou en charpente.

En dépit de son épaisseur, le bois massif possède une inertie dite légère. C’est pourquoi cette technique de construction en bois est très répandue dans les pays nord-américains ou dans les régions montagneuses de l’Europe.

Par contre, le bois est un isolant moyen (coefficient lambda de 0,12) par rapport aux matériaux spécifiquement destinés à cet usage (0,04 en moyenne pour la laine de roche, la fibre de bois, la cellulose ou le chanvre). Il est indispensable, pour obtenir un coefficient d'isolation comparable à celui d'un mur à ossature en bois, d'ajouter une épaisseur d'isolation, idéalement par l'extérieur, de manière à bénéficier de l'inertie du bois massif à l'intérieur de la construction^[14]. L'isolant extérieur pourra ensuite être doublé de planches de forte épaisseur qui permettront de retrouver l'esprit « chalet ». Il n’est ainsi plus nécessaire de prévoir une isolation à l'intérieur. Cela permet aux occupants de profiter pleinement de la présence chaleureuse du bois, pour longtemps.

La conception moderne de la construction en madriers massifs empilés permet des gains thermiques très importants de par la conception même des murs des bâtiments : simple madrier avec isolation par l'extérieur (permet d'éviter les ponts thermiques sources d'importantes fuites thermiques) ou double madriers emprisonnant l'isolant (dont l'épaisseur peut être variable en fonction des régions d'implantation et des besoins)^[14].

Les essences les plus fréquemment utilisées pour cet type de construction sont le mélèze, l'épicéa, le red cedar, le pin sylvestre et le douglas. Les nouvelles maisons en bois proposent généralement une isolation très fiable grâce à un système de double madriers avec un isolant entre les deux. Par exemple au lieu d'avoir une épaisseur de bois de 120 mm, il y a deux madriers de 60 mm avec une couche de 80 mm d'isolant à l'intérieur^[17].

Le travail du bois doit répondre à certains critères pour disposer d'une habitation offrant la meilleure qualité possible. Il est important de prendre en considération le moment où l'arbre doit être abattu, et la méthode de séchage, pour obtenir du bois résistant et de bonne conservation.

L'arbre doit être coupé pendant les mois les plus secs^[18], lorsque l'arbre est au repos et que la sève circule très lentement, ce qui le rend moins susceptible de se déformer, de se fendre et de se décomposer^[19].

Le séchage naturel, qui peut prendre un an^[20], offre encore une grande solidité et une grande durabilité au bois de construction^[21]. Cela signifie que le bois doit être abrité des intempéries, tout en étant stocké à l'air libre afin d'assurer une bonne circulation de l'air et d'éviter l'accumulation d'humidité et la prolifération de champignons et autres parasites. Il doit ensuite être stocké dans un entrepôt sec avant d'être transformé.

Le bois industriel ne respecte pas toujours la bonne saison de la coupe. Il est également coupé au printemps et en été, et subit un séchage au four, ce qui donne du bois de construction, certes moins onéreux à l'acquisition, mais aussi, de moins bonne qualité et qui devra être traité plus souvent^[22].

• Bâtir avec le bois: Rencontre avec 30 architectes. [« Building with wood: Meeting with 30 architects. »], Bâtir avec l'architecte, 2000, 84 p. (ISBN 2951578105)
• Hans Jurgen Hansen, Architecture in Wood : A History of Wood Building and Its Techniques in Europe and North America, Studio, 1971 (ISBN 0670131482)
• Konrad Wachsmann, Christa Grüning et Michael Grüning, Building the Wooden House: Technique and Design, Birkhäuser Architecture, 1995 (ISBN 3764351349)

• D'autres informations sur le bois (matériau de construction)
• Construction en bois
• Maison en paille
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