Bois

Cet article traite du bois comme matériau de construction. Il en expose les avantages et les limites.


Catégories :

Bois - Matière première végétale - Ossature bois

Définitions :

Le bois est un des plus anciens matériaux de construction
Façade en tavaillons (Haut-Jura, France)
Abri de puits. Le toit en planches à clins est le point faible de ce type de construction. Résistant mal à la pluie, ses planches doivent être changées l'ensemble des 8 à 15 ans à peu près. Le sang de bœuf ou le minium (très toxique) de plomb ont au 19e et début du XXe siècle été utilisés en guise de peinture et protection du bois.
Un bois bien coupé, d'une essence appropriée, protégé de l'eau par une bonne toiture en débord, et isolé des remontées capillaires du sol par un soubassement de pierre durera plusieurs siècles (ou millénaires dans les meilleures conditions)

Cet article traite du bois comme matériau de construction. Il en expose les avantages et les limites.

Définitions

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Aspects constructifs

Matériau solide et léger

L'épicéa par exemple a une densité comprise entre 430 et 470 kg/m³ quand il est sec à l'air (taux d'humidité du bois 15 %), soit cinq fois moins que le béton et dix-sept fois moins que l'acier. Une maison de deux étages et de 100 m2 au sol construite en matériaux durs pèsera par conséquent 200 tonnes, contre 70 tonnes en'ossature-bois'. La résistance du bois comparé à son poids le rend particulièrement attractif pour des réalisations légères. Qui plus est , le bois amortit les chocs.

Le bois est particulièrement résistant à la compression et la traction, dans son sens longitudinal, et assez résistant à la flexion transversale (en particulier en lamellé-collé). Mais s'il ne casse pas, il plie si la section de pièces soumises à la flexion (arbalétriers, poutres) ) est insuffisante. En compression, le problème du flambement, lié à la souplesse du bois, doit être résolu par un rapport hauteur-largeur assez petit. La résistance du bois à la compression est élevée. Pour une résistance égale, le bois demande une section plus grande que l'acier ou le béton.

Matériau isolant

La conductivité thermique de l'épicéa, par exemple, est de λ = 0.11 W/m°C : quinze fois plus faible que celle du béton et quatre cent fois plus faible que celle de l'acier. Le bois est «subjectivement chaud», car son effusivité thermique est basse (Ef = 0.56). Un bâtiment à ossature bois se chauffe aisément. L'air y est sec et sain, grâce au bois ainsi qu'à l'isolant facilement positionné entre les montants de l'ossature. La température des parois est proche de celle de l'air ambiant, ce qui augmente le confort thermique. Les ponts thermiques sont limités. Par contre, le bois accumule peu la chaleur ; sa capacité thermique est moyenne (S = 1 500 kJ/m³). Il n'a pas de «volant d'inertie thermique», mais peut être associé à une masse accumulatrice (S > 1 900 kJ/m³) au centre du bâtiment, (cheminée de pierre ou poêle en faïence par exemple).

Le bois est poreux, car constitué d'un réseau de fibres et vaisseaux, orientés longitudinalement, ce qui explique que, quelle qu'en soit l'essence, il a une conductivité thermique plus grande (donc un pouvoir isolant moindre) dans le sens de ses veines que dans la direction perpendiculaire ; les sols en pavés de «bois debout» sont plus frais que ceux, du même bois, d'épaisseur semblable, en planches couchées ou en lames de parquet.

Article détaillé : Isolant.

Matériau chimiquement résistant

Certaines essences ont une résistance élevée à la corrosion, supportant bien les agressions chimiques, mieux que le béton ou l'acier courant. Il est pour cela volontiers utilisé dans certaines usines où l'atmosphère est agressive. Les bois comme le teck, l'afzélia doussié, sont utilisés pour la fabrication de cuves contenant certains produits chimiques. L'épicéa est régulièrement utilisé pour les silos à sel le long des autoroutes.

Certaines essences de bois ont des composés chimiques qui interagissent avec le fer (Western Red Cedar, Merbau, Afzélia, Chêne, Pin d'Orégon …). Pour éviter des taches et/ou une corrosion des clous et vis utilisés pour les fixer, ceux-ci doivent être en acier inoxydable.

Matériau hygroscopique et anisotrope

Le bois subit un retrait au séchage et un gonflement avec la température et en particulier l'humidité relative de l'air ou le contact avec l'eau. Le retrait et/ou le gonflement est plus grand dans la direction tangentielle que dans la direction radiale. Il est moindre dans le sens longitudinal mais non négligeable, surtout dans les constructions constituées de poteaux de bois voisinant des murs en maçonnerie (escalier... ). Ces différents retraits selon le sens envisagé peuvent causer des tensions dans le bois. Les bois de section réduite vont gauchir, alors que les bois de forte section (poutres, bois ronds) risquent de se fendre lors d'un séchage trop rapide. Dans les bois de forte section spécifiquement, ceci peut être accentué par un retrait inégal, suite au séchage plus rapide des extrémités, ayant pour conséquence des fentes du bois debout. Le séchage des extrémités est ralenti en les couvrant d'une cire ou d'un hydrofuge (bouche-pore, lasure... ). Les pièces de forte section doivent être stockées à l'abri du soleil et des courants d'air pour en ralentir le séchage, chaque essence ayant d'autre part un comportement différent.

Voir pérennité du bois pour un tableau reprenant les différents retraits des bois de l'état vert à l'état «sec à l'air» (12 % d'humidité), et un tableau présentant le mouvement du bois comparé à l'humidité relative de l'air.

Ne pas confondre retrait et mouvement :

Les essences à mouvement élevé devraient être utilisées sur quartier, le retrait étant moindre dans ce sens que sur dosse. Le bois doit être utilisé avec un taux d'humidité compatible avec son usage, en particulier les espèces qui ont un retrait élevé, pour limiter le risque de déformations dues au mouvement. Des «vices de croissance» de l'arbre peuvent aussi génèrer du bois de réaction, qui se déforme différentiellement du bois normal dans le sens longitudinal, et moins dans les deux autres sens, génèrant des contraintes internes (qui peuvent intéresser certains charpentiers).

Le niveau d'humidité d'équilibre du bois est atteint après un certain délai, à la suite des variations d'humidité de l'air. En particulier dans le cas des bois de forte section, les valeurs extrêmes ne seront jamais atteintes, et le mouvement en sera moindre. Les pièces en contact avec l'humidité intermittente doivent néanmoins être assemblées de façon à permettre leur mouvement.

Matériau adapté aux sols complexes

Par sa légèreté et sa souplesse, le bois est adapté aux pentes, sols de faible portance, pergélisols, zones de sismicité. Les affaissements sont d'une part plus faibles, d'autre part absorbés sans conséquences visibles (fissures) par les structures en bois. les coûts de fondations des nouvelles constructions sont réduits, en particulier sur les terrains complexes ou en pente. Les extensions, domaine spécifique de l'architecture génèrant fréquemment des désordres dus au tassement de la nouvelle construction, sont fréquemment réalisées en bois, le faible poids de la structure entraînant un tassement moindre et par conséquent moins de risques de fissures ou arrachements.

Dans les pays à forte sismicité, le bois est fréquemment préféré pour sa capacité à absorber les chocs sismiques au lieu de les transmettre. Au Japon, les assemblages sont à bords arrondis pour toujours plus de souplesse.

Matériau biodégradable

Le bois non protégé est naturellement bio-dégradé par les associations d'insectes xylophages, de champignons et bactéries, et progressivement érodé par le vent, la sécheresse, les ultraviolets solaires. La meilleure façon de construire pour préserver le bois fluctue selon la région. En zone tempérée le bois doit pouvoir respirer, certaines essences doivent être protégées du contact avec la pluie ou le sol. De nombreuses essences résistent longtemps en immersion totale (pas d'attaque de champignons), ou à une humidité passagère (tuiles de châtaignier, cuillère de cuisine en bois de buis). Ce sont en particulier les atmosphères humides confinées ou l'eau stagnante qui facilitent respectivement les champignons et les bactéries, lesquelles préparent le travail des insectes xylophages.

La pose opportune de pare-vapeur, un traitement fongicide approprié peut ralentir le pourrissement d'une pièce de bois en contact permanent avec l'air et l'humidité ; l'essence et la provenance du bois détermine sa durée de vie (un bouleau français se dégradera rapidement, à l'endroit où un bouleau de Sibérie dont la croissance a été deux fois plus lente résistera. Les piquets de pâture en chêne ou mieux, en acacia sont particulièrement résistants, avec un point faible : non pas la partie enterrée, mais le collet, au ras du sol.

Les pesticides (insecticides et fongicides sont de plus en plus utilisés, non sans risque pour la santé des utilisateurs, et pour l'environnement, et avec des problèmes pour le recyclage du bois et de ses déchets en construction. (les sciures ou poussières de ponçages de certains bois traités peuvent être violemment toxiques.

Facilité de mise en œuvre

Le bois se prête à l'autoconstruction, à la préfabrication, à l'artisanat comme à l'industrie. Le dispositif à ossature est particulièrement flexible, les bâtiments en bois sont faciles à transformer ainsi qu'à agrandir. Les méthodes d'assemblage sont nombreuses et s'adaptent à l'ensemble des situations, du simple clouage au collage particulièrement performant, en passant par les broches, plaques, boulons, etc.

Matériau résistant au feu

Le bois résiste mieux à l'incendie que d'autres matériaux. Quand les armatures du béton armé se déforment et font basculer la structure, le bois massif ne brûle que de 0 7 mm par minute (4 2 cm par heure) et la couche carbonisée forme une protection pour le cœur du bois. Il ne se dilate que peu et la structure reste stable, même si l'incendie dure longtemps. Enfin, les statistiques montrent que le risque d'incendie n'est pas plus élevé pour les maisons en bois que pour les maisons «respectant les traditions». De plus les pompiers ont coutume de dire que le bois a «l'élégance de prévenir» avant de céder, il craque, au contraire de une ossature métallique, ce qui leur laisse le temps de sortir.

Matériau durable

Tant que la toiture est bien entretenue, les maisons de bois sont remarquablement stables (facteur de durabilité), fréquemment plus que des maisons en briques ou béton. Énormément d'habitations à colombage datant de 1750 (surtout dans la région de Malmedy, Stavelot…), en Belgique, sont toujours habitées et en particulièrement bon état. Certaines fermes du Pays de Herve datent de la fin du XVIe siècle. La France en possède quelques unes, surtout en Bretagne, en Normandie et en Alsace. En Scandinavie, en Slovaquie et en Pologne, un certain nombre d'églises en bois, sans aucune restauration importante, existent depuis 600 ans. L'Égypte ancienne nous a donné de nombreux meubles et une barque solaire en parfait état de conservation (environ 2 500 ans). Des bateaux coulés en mer, y reposent depuis des siècles ; il y a peu de temps, une barque a été découverte dans la Somme (environ 900 ans). Leur bois se dégraderait cependant désormais rapidement à l'air. Les fondations en bois d'une voie romaine subsistent toujours sous une route moderne dans les Fagnes belges (région de Malmedy). Venise survit aux assauts répétés de la mer sur ses pieux de bois.

Aspects écologiques

Le bois est un matériau naturel, ayant consommé peu d'énergie et dans une certaine mesure, renouvelable. S'il s'agit d'un bois autochtone, il a peu consommé d'énergie pour son transport, et ses déchets peuvent être recyclés sur place.

L'arbre, en poussant absorbe du CO2 et libère de l'oxygène. En zone tropicale, en mourant il subit une dégradation biologique par les insectes, bactéries et champignons qui utilisent de l'oxygène et libèrent une quantité égale de CO2 à celle absorbée par l'arbre durant sa croissance. Le bilan est alors dit «neutre» (avec au moins une exception ; la Terra preta). En zone tempérée, l'Humus forestier (si la forêt n'est pas détruite ou surexploitée) ou certaines tourbes accumulent une partie de ce carbone (puits de carbone). Par contre, si on coupe l'arbre à maturité et qu'on l'empêche de se dégrader en l'utilisant dans la construction, le gaz carbonique reste stocké. Il y a ainsi moins de CO2 dans l'atmosphère et ceci contribue à diminuer l'effet de serre. Pour un temps uniquement, toutefois : lorsque la construction brûle ou est détruite et que ses matériaux de bois se décomposent dans une décharge, le carbone est libéré sous forme de CO2 ou de méthane.

L'utilisation du bois nécessite peu de matière et d'énergie, et ceci dans l'ensemble des étapes d'une construction : la fabrication se fait naturellement, la transformation est faible, la mise en œuvre nécessite peu de produits annexes et reste le plus souvent facile. La pollution des milieux physiques (air, sol, eau) est particulièrement faible, et les déchets peuvent quelquefois être recyclés dans d'autres constructions ou brûlés pour produire de l'énergie.

La consommation d'énergie grise pour la production de bois de construction (bois local, scié, raboté, prêt à l'emploi) est de 300 kWh/tonne, contre 450 pour les maçonneries respectant les traditions en terre cuite, 8000 pour l'acier, 250 à 300 pour le béton ordinaire, et de 100 à 1 000 pour la pierre, selon le degré de finition.

Les panneaux de particules ; Le recyclage des sous-produits du bois est une bonne chose car elle autorise partir de chutes de bois "nobles", de créer de nouveaux matériaux. Attention cependant à certaines colles utilisées qui peuvent, elles, être polluantes. Ne pas confondre les panneaux contrecollés (contreplaqué), qui contiennent une grande quantité de bois noble, et les panneaux de particules ou OSB qui contiennent bien plus de colles.

La présence de produits chimiques toxiques (pigments à base de métaux lourds, siccatif à base de plomb, colles, cires, vernis, fongicides et insecticides, peintures, etc. ), ou de restes de clous et vis rend son recyclage délicat, mais pas moins que celui d'une plaque de plâtre, dont les couches sont difficilement séparables et qui peut elle aussi être peinte. Même brûlé, un élément de bois traité dégagera moins de gaz à effet de serre et de pollution que l'unique production de chaleur pour la refonte d'un élément d'acier.

Confort

Les matériaux qui nous entourent ont sur nous un impact physiologique non négligeable. Le bois naturel est particulièrement positif dans ce domaine :

Les poussières fines de certains bois (ex.  : kambala, iroko, chêne…) sont nocives.

Grâce à la mise en œuvre à sec, les constructions en bois possèdent une atmosphère saine et un pouvoir isolant dès la fin du chantier, au contraire des procédés de construction par voie humide, qui mettent plusieurs mois à sécher, interdisant la mise en œuvre des finitions, produisant une atmosphère humide, froide et désagréable.

Par contre, le bois est un piètre isolant phonique. Il ne peut opposer de masse importante à la transmission des bruits aériens. On corrige ce défaut en ajoutant des matériaux isolants dans la composition de la paroi. Néanmoins, le bois absorbe les sons et il est utilisé pour répondre aux exigences des salles de concert.

La hausse du prix du pétrole et la crise énergétique qui s'en est suivie ont contribué à amener chez les gens un réflexe de calfeutrage le plus parfait envisageable. On emballe les taches d'humidité, on bourre d'isolant, on arrête l'air par des boudins sous les portes… Ces réflexes doivent être abandonnés dans une construction en bois, dont l'isolation est d'ailleurs fréquemment bonne. Le calfeutrage conduit au confinement des bois, et génère pourriture et champignons.

Les panneaux de particules

La plupart des panneaux de particules sont assemblés avec des colles qui, après polymérisation, peuvent dégager du formaldéhyde ou aldéhyde formique (CH<>2O). C'est un gaz qui, en concentration importante, peut irriter les yeux et la gorge, provoquer des bronchites chroniques. On a découvert récemment que le formaldéhyde est l'une des principales substances s'attaquant au patrimoine génétique humain. Il est classé comme toxique et fortement soupçonné d'être cancérigène. Néenmoins il entre dans la composition des colles, des vernis industriels, des produits désinfectants pour grandes surfaces (sols des hôpitaux…), des isolants thermiques des canalisations, des isolants électriques, des interrupteurs, et de certains plastiques. Le formaldéhyde est aussi émis par la fumée de cigarette, les flammes des fourneaux à gaz … Mais les principales sources d'émission dans les constructions sont les panneaux agglomérés. Lors d'un incendie, le taux de formaldéhyde dégagé est particulièrement important.

Le taux d'émission d'un panneau décroît avec le temps mais augmente dans des conditions d'humidité et de température élevée. Il est par conséquent conseillé de ne pas le placer près d'une source de chaleur ou de prévoir une finition étanche à l'air.

Les panneaux classés «E1» ont un taux d'émission de formaldéhyde particulièrement bas (moins de 9 à 10 mg par 100 g de panneau sec).

Les panneaux contrecollées ou contreplaqués

Les contreplaqués ou contrecollés ont une émission faible, réglementée et qui fait l'objet de contrôles sanitaires : comme la majorité des OSB mais aussi nombre de MDF, ils sont classés E1. Il est préférable d'utiliser les panneaux qui ont un agrément technique, reconnaissables au marquage sur la face ou le côté, par exemple ATG/H. 701 C E1.

Aspects économiques

La préfabrication sert à raccourcir fortement la durée du chantier, et la construction est sèche, ce qui permet d'effectuer plus vite les finitions et d'y habiter tout de suite. Cette rapidité sert à diminuer fortement la durée de paiement d'un «double loyer». La légèreté du bois sert à se passer de gros engins de chantier, ce qui réduit aussi les nuisances (bruit, poussières), et les coûts au cours de la construction. Mais la préfabrication en atelier, le recours à des équipes de montage polyvalentes représentent un véritable bouleversement des métiers du bâtiment et supposent une nouvelle forme d'organisation du chantier.

Lors de la construction, selon l'endroit, le bois ne s'avère pas forcément moins cher que les matériaux respectant les traditions, surtout parce que les intervenants sont particulièrement nombreux (bûcheron, débardeur, transporteur, sécheur, stockeur, scieur, grossiste, détaillant, charpentier), prenant chacun leur bénéfice, et dans certains pays, par manque de spécialistes.

À qualités mécaniques identiques et isolation thermique perfectionnée, les murs en bois sont de 15 à 20 cm moins épais que des parois en maçonnerie. Le gain de surface est évalué à 10 % pour une maison individuelle.

L'avantage principal est la réduction envisageable des coûts de chauffage à long terme, favorisé par la réduction des ponts thermiques et la facilité de mise en œuvre d'une forte épaisseur d'isolant entre les montants de l'ossature.

Il est aussi envisageable de réaliser des éléments de charpente en panneaux de bois. À condition qu'elles soient bien calculées, les charpentes réalisées avec des panneaux sont assez économiques.

Le problème du feu

La température d'ignition du bois (c'est-à-dire la température qu'il faut atteindre pour qu'il s'enflamme) est de 250 °C pour la majorité des résineux et de 350 °C pour les feuillus.

Le bois est combustible mais sa combustion est bien prévisible et suit un comportement environ linéaire :

Dans cette couche, le flux de chaleur est réduit de plus de moitié. Le bois est mauvais conducteur de la chaleur et ne se dilate que peu. À l'issue d'un incendie, sous sa surface carbonisée, le bois restant conserve par conséquent une certaine capacité portante. Ainsi une structure correctement dimensionnée pourra offrir la résistance désirée à l'incendie.

Lors d'un incendie, les fumées produites ne sont pas spécifiquement toxiques, au contraire d'autres matériaux comme les menuiseries en PVC qui, en brûlant, dégagent de l'acide chlorhydrique, des isolants en polyuréthane qui, eux, produisent de l'acide cyanhydrique.

Par contre, les panneaux de matériaux dérivés du bois dégagent d'importantes concentrations de formaldéhyde.

Néanmoins le problème principal est que le bois est un combustible par conséquent propage et entretient le feu, au contraire de d'autre matériaux comme l'acier ou le béton qui ne sont pas des combustibles. Pour cela le bois a été de plus en plus interdit en construction dans certaines villes suite à des incendies Chronologie des grands incendies surtout à Londres : Grand incendie de Londres.

Le problème des insectes et des champignons

Ils peuvent faire peur, lorsque on voit des photos de petites bêtes agrandies dix fois, ou de mérule tapissant toute une cave.

Les insectes

Article détaillé : Liste des insectes xylophages.

En France, les dégâts des termites sont limités à des régions spécifiques du Sud-Ouest . D'autres insectes xylophages sont courants.

Les champignons

La psychose créée autour de la mérule vaut la peine d'être analysée. S'il est vrai que ce champignon peut causer des dégâts énormes, les conditions de son développement sont particulièrement rares, et introuvables dans une maison bien conçue et normalement habitée. Les autres champignons ne se développent que dans des circonstances d'humidité particulièrement forte.

Pour arrêter la propagation de la mérule, de même que les autres mycoses (dans les meubles ou les charpentes en bois des bâtiments), il n'y a rien de plus efficace qu'une solution aqueuse d'hypochlorite de sodium aussi nommée eau de Javel.

Une attaque de champignons ne peut commencer que si l'humidité du bois excède 20 % (voire 22 à 25 % pour des bois plus résistants).

L'humidité normale d'un bois est :

Les fautes ou circonstances suivantes peuvent causer une humidité trop élevée du bois :

C'est fréquemment un problème de mauvaise conception qui génère les problèmes de champignons. Il existe des moyens particulièrement efficaces de s'en préserver (Voir les conseils pratiques, décrits plus loin dans cet article).

Types de champignons
Classification : Champignon du bleuissement. Distinction entre bleuissement primaire et secondaire.
Description et apparence : Coloration bleue à noire. Pénètre fréquemment de plusieurs centimètres dans le bois.
Conditions de développement : Température : 15 - 40 °C. Humidité du bois : > 25 %.
Destruction du bois : Il n'y a pas de destruction du bois, mais uniquement une coloration.
Origine et causes :
  1. Bleuissement primaire : c'est le plus souvent l'aubier de sciage et du bois de construction fraîchement sciés qui sont attaqués (pin, quelquefois aussi sapin, épicéa et mélèze mais aussi certains bois exotiques tels que le koto, par exemple).
  2. Bleuissement secondaire : bois non traité ou vernis exposé aux intempéries (portes de garages, portes, revêtements de façades, piscines couvertes, patinoires, etc. ). Les résineux employés hors doivent, selon la norme française, être traités contre le bleuissement, par des produits répondant à la norme T 72-085.
Importance économique : L'origine du bleuissement primaire sur des bois de construction et sciages fraîchement sciés peut entraîner de lourdes pertes dans les scieries, car les lots bleutés sont difficilement vendables. Les dommages causés par le bleuissement secondaire sont plutôt de nature esthétique que physique.
Utilisé en marqueterie pour obtenir un placage bleu (au XVIIe siècle).
Les grumes peuvent déjà être attaquées par le bleuissement. Les trous creusés par les bostryches ou les fentes de séchage sont des portes d'entrée parfaites pour les champignons de bleuissement.
Classification : Champignon de surface colorant le bois.
Description et apparence : Ne vit que sur la surface du bois, sans pénétrer dans la masse. Donne fréquemment une apparence d'ouate ou de duvet.
Conditions de développement : Température : de 24 à 28°C. Humidité du bois : de 30 à 150 %.
La croissance est favorisée par de l'air humide et stagnant.
Destruction du bois : Il n'y a pas de destruction du bois, uniquement une coloration qui peut être noire, jaune, rouge ou verte.
Origine et causes : Attaque le bois fraîchement scié, mais également le bois séché, dans des constructions mal aérées et fréquemment chauffées. Ce type de champignon peut apparaître sur n'importe quelle surface, du papier peint au plastique. Les inconvénients de ces champignons sont en premier lieu d'ordre esthétique, mais ils peuvent induire des gênes respiratoires et des réactions allergiques chez les personnes sensibles.

Conseils pratiques

«Protection sur plan» ou dispositions architecturales

Introduction

Si vous discutez de la protection par l'architecture, il est des gens de métier qui vous répondent «Mais évidemment, c'est une question de bon sens que d'empêcher la pluie d'atteindre le bois» Pourtant, le nombre de constructions en bois (façades, jeux, bancs) mal conçues et dont seul un traitement de choc par imprégnation CCA assure pour un temps la tenue, est impressionnant.

D'autres vous diront qu'un bois non traité ne durera pas, quoi qu'on puisse faire pour le protéger naturellement, car l'humidité, les spores de champignons, sont partout, que les insectes volent, et qu'aucune disposition architecturale ne peut les en empêcher. À l'inverse, ceux-ci devraient visiter des fermes de 200 ans ou de vieilles églises dont la charpente, entièrement en bois, a résisté au temps sans les traitements modernes.

En creusant légèrement, on peut découvrir que cet art de construire en choisissant une essence appropriée, en écartant l'eau du bois, en respectant la ventilation, et d'autres choses toujours, est plus délicat qu'il n'y paraît. Et en particulier que, s'il s'est transmis par bribes dans certains corps de métiers, il est complexe à retrouver dans son intégralité.

On trouve de nombreuses références de livres qui traitent de la préservation du bois, parlant des produits chimiques en grande partie. Mais aucun ne traite des dispositions architecturales en détail. Dans chaque livre, il y a bien un sous-chapitre qui en une page donne des conseils approximatifs comme «Prendre des dispositions au niveau de la construction pour empêcher que ne se créent dans le bois mis en œuvre des conditions donnant la possibilité de le développement de parasites»… Quelles sont ces dispositions ? Ce point est peu développé. Comme si cela ne valait pas la peine. Comme si ce savoir ancien, quelquefois perdu au fil du temps, n'était pas digne d'intérêt. A titre d'exemple, passer au feu le pied des piquets avant enfouissement.

Panneaux de bois massif (contre-collés)

Cette technologie récente a fait ses preuves depuis plus de trente ans en Autriche et en Allemagne. Un bâtiment de 8 étages complètement en bois a vu le jour pour la première fois en 2009 grâce à cette technique. En utilisant au mieux les excellentes caractéristiques mécaniques de ce matériau, on possède une grande liberté architecturale. (grandes ouvertures, porte-à faux importants, découpes complexes et travaillées, etc. )

L'utilisation en masse de bois massif (les panneaux de forte épaisseur forment la structure portante du bâtiment mais aussi les murs en eux-mêmes) apportent une inertie thermique et régulation du degré hygrométrique intéressantes.

Les principaux fabricants sont KLH, Binderholz, Finnforest (Leno)...

Ossature

Il existe un ouvrage tout à fait fait sur la construction d'une maison-type à ossature de bois au Canada. Une vraie mine d'informations dont énormément des conseils ci-après sont tirés. Mais il ne s'agit que du dispositif à ossature, utilisé en particulier en Amérique, et peu adapté aux climats de certaines régions d'Europe. La structure de petite section organise des murs portants en bois, fréquemment préfabriqués en atelier, et qui laissent peu de liberté dans les transformations ultérieures de l'espace.

Les construction à ossature bois préfabriquées sont particulièrement intéressantes pour les chantiers qui doivent aller vite.

Madriers

Les constructions à madriers sont intéressantes pour les gens qui ont décidé de ne s'entourer que de matériaux 100 % naturels. Elles sont particulièrement dépensières en bois mais il n'y a ni isolation suspecte, ni problème de pare-vapeur… Cela pose d'autres problèmes tels que la difficulté de passer les tuyaux dans les murs, une isolation moindre, des fenêtres obligatoirement petites… et , pour moi, le manque cruel de renseignements sur la bonne façon de les construire.

Poteaux-poutres

C'est une façon de construire qui permet une liberté bien plus grande au point de vue des aménagements, car ce sont les poteaux, de large section, qui sont porteurs. On peut ensuite cloisonner comme on veut entre cette structure, décider d'avoir un large espace ouvert ou abattre des cloisons pour changer d'organisation. Tout ceci est évidemment impossible avec les deux autres dispositifs, où les murs sont portants.

La construction à poteaux-poutres est intéressante pour les jeunes couples. Lors du chantier, la maison peut n'être que «fermée», sans cloisons intérieures, ce qui revient moins cher qu'une maison à ossature. Les cloisons peuvent être posées énormément plus tard, quand ils auront légèrement plus d'argent. Quand la famille s'agrandira, il sera facile de changer la disposition des pièces ou d'agrandir la maison.

Il est aisé de construire une telle maison sans produits chimiques : la charpente est construite avec du bois de qualité, n'est pas confinée. Si un problème se pose, il est visible, on peut prendre des mesures à temps. Les bois enfermés dans les murs ne portent rien d'autre qu'eux-mêmes et on peut décider de prendre le faible risque de les voir attaqués. Ces maisons auront une grande durabilité dans le changement.

La prévention constructive du bois comprend l'ensemble des mesures visant à protéger le bois de l'action des intempéries et de l'humidité. Elle a pour but de diminuer les gonflements et rétrécissements indésirables du bois, tout en désormais sa teneur en humidité au-dessous des seuils critiques pour les attaques par les champignons et le bleuissement. Il existe des règles de base et des détails constructifs assurant la pérennité du bois dans la construction.

En effet, de l'eau peut tomber du ciel, il faut par conséquent avoir un bon toit ou un bardage efficace. L'eau peut remonter du sol, dans ce cas le bois gagne à être positionné loin du sol plutôt que dans un carcan imperméable. Et ce qu'on a oublié à l'ère de l'isolation "thermos", c'est que le bois doit respirer et que la vapeur d'eau qui se condense doit pouvoir être évacuée rapidement.

Déterminer un calendrier

Une construction en bois est généralement particulièrement rapide à réaliser.

Pour une maison à ossature bois respectant les traditions moyenne, 12 à 16 semaines suffisent du début jusqu'à la fin, sans compter bien entendu les aléas tels que rupture de stock ou mauvais temps. En comparaison, un chantier respectant les traditions en briques dure plus de six mois. Il est important de réaliser un calendrier réaliste pour réserver les machines ou sous-traitants, mais en particulier pour commander les matériaux de sorte qu'ils arrivent juste au moment où ils doivent être mis en œuvre, et pour qu'ils ne doivent pas être stockés dans l'humidité.

Se réserver une certaine souplesse est aussi important pour pouvoir faire face aux imprévus.

Calendrier type d'une maison individuelle en ossature-bois, construite de manière traditionnelle :

Pour une maison à ossature bois préfabriquée ou une maison en panneaux bois massif 

Une fois les fondations réalisées (deux semaines), la structure, la couverture, l'isolation, les revêtements intérieurs et extérieurs, les portes et les fenêtres sont amenés tout assemblés sur le chantier et montés en une après-midi. La plomberie, le chauffage, l'électricité et les finitions sont terminés en deux semaines.

Une maison réalisée en un mois… À condition bien entendu que les éléments soient disponibles. En Amérique du Nord des villes entières sont construites à la chaîne de cette manière.

Pour une construction poteaux-poutres 

Après les fondations, on monte la structure portante, sur laquelle on construit le toit. Les murs ne sont montés qu'une fois le toit achevé, à l'abri des précipitations. Ce type de construction prend plus ou moins de temps selon les techniques constructives, le degré de préfabrication, le nombre d'ouvriers. Mais il a le gros avantage de mettre la construction sous abri avant même de monter les murs, ce qui est important sous les climats pluvieux.

Protection du bois sur chantier

Sur un chantier respectant les traditions en briques, les ouvriers ne font pas attention à l'humidité, et on ne protège que rarement les murs en construction. Quand on utilise le bois, le chantier durera moins longtemps, mais en contrepartie il convient d'être plus attentif à la protection du bois d'œuvre.

Transport

Il faut exiger un transport hors pluie dans un camion bâché. Dans la mesure du possible, le matériau devrait être livré en chantier juste avant son emploi, en particulier dans le cas de cadres extérieurs de fenêtre et de porte, et de matériaux de boiserie extérieure.

Entreposage

Au cours des phases normales de la construction, le bois de charpente et les matériaux de revêtement sont livrés en chantier après que la fondation soit construite.

Les matériaux de charpente mis en place avant que la maison ne soit emmurée peuvent être mouillés pendant une averse mais ils sèchent rapidement.

Au contraire le bois rangé en piles serrées peut absorber et retenir une grande quantité d'eau.

Il faut stocker le bois sur sol sec et plan, scindé par tasseaux, surélevée du sol et sous couvert, ne pas laisser les éléments enfermés dans des emballages plastiques imperméables trop longtemps (au-delà de 8 à 12 jours pour des poutres et du lamellé-collé de dimensions ordinaires).

Les matériaux de boiserie intérieure ne seront livrés qu'une fois la couverture achevée, ils seront rangés dans la maison.

Mise en œuvre

Attendre suffisamment longtemps après la mise en œuvre du béton, de la maçonnerie, du crépi, avant de placer le bois, et en particulier, bien ventiler. L'humidité présente dans tous ces matériaux doit être bien évacuée. Un minimum de 28 jours de temps d'attente devra être respecté pour que le béton ait atteint ses capacités de résistance mécanique optimales.

Attendre la disparition complète de l'humidité avant même d'entreposer le bois dans les locaux.

Les dispositions ci-avant concernent en particulier le bois de finition intérieure (planchers, lambris) qui ne doivent pas trop gonfler pour ne pas ensuite présenter de mouvements trop importants. Ceci joue moins pour les pièces de grosses sections constituant la charpente.

Fondations

Étancher les fondations à leur point de jonction avec l'ossature en y appliquant une couche d'étanchéité ou coupure de capillarité.

Coupe technique dans le cas d'une dalle sur sol et fondations indépendantes en béton.

Les vides sanitaires sont sujets à devenir particulièrement humides et les pièces de charpente exposées à ces conditions sont susceptibles de pourriture, si un pare-vapeur n'est pas utilisé sur la surface du sol. Le vide sanitaire devrait aussi être ventilé. Quand l'espace est chauffé, les couvercles de ventilateur devraient être retirés pendant l'été pour une meilleure ventilation. Le vide sanitaire ne devrait pas être construit en bois, mais avec de la pierre ou du béton, comme socle.

L'eau arrive sur le sol avec une certaine puissance et peut éclabousser la façade ou les éléments porteurs. Le débord de toiture est un premier élément réduisant le phénomène.

La fondation doit s'élever suffisamment au-dessus du niveau du sol du jardin (au moins 20 cm), sol qui sera plutôt incliné vers l'extérieur pour écarter l'eau de surface de la maison et pour protéger de manière satisfaisante la finition en bois et les pièces de charpente contre l'humidité du sol.

On drainera aussi l'eau sous la surface du sol, pour empêcher que le sous-sol soit humide. Pour ce faire un drain ou un tuyau perforé sont posés au périmètre de la maison.

Poteaux-poutres

Les piliers sont plutôt posés sur des soubassements en pierre ou en acier ayant un détail propre à éviter les remontées par capillarité ainsi qu'à faciliter l'écoulement rapide de l'eau, ou mieux : les piliers sont posés sur une lisse basse elle-même posée sur le soubassement.

La surface du sol peut être étudiée pour amortir ou détourner les gouttes. Les graviers sont une solution simple et efficace, un filet d'eau ou une grille peuvent aussi être envisagés. Attention à la terre nue qui en plus envoie de la boue sur la façade.

Contact avec le sol

Attention aussi à la résistance au feu de l'assemblage.

Il est important de mentionner qu'il existe des poutres lamellées-collées de différentes grosseurs allant jusqu'à des portées de 40 m. Leur résistance est bien meilleure.

Charpente du plancher

Tout le bois utilisé pour la charpente d'une construction à ossature bois doit être bien sec (teneur en eau du bois 19 % maximum) au moment de sa mise en œuvre. La lisse d'assise est posée sur l'arasement des fondations, soit :

Il faut faire attention aux poutres encastrées dans les murs, car l'air n'y circule pas librement. Il faut prévoir un dégagement frontal et latéral de 12 mm au moins.

poteaux-poutres

La lisse basse se pose plutôt sur un soubassement en pierre ou en blocs d'argile, avec une couche d'étanchéité et une mise à niveau. On propose quelquefois de ne pas ancrer la lisse basse dans le soubassement, pour une plus grande souplesse dans la construction.

En réalité, l'ancrage n'est pas indispensable. Le poids de l'ossature est bien suffisant pour interdire tout mouvement. Les maisons de colombage n'étaient jamais ancrées.

Le plancher est posé sur la lisse basse.

Structure murale

Le type de structure murale dépend bien entendu du dispositif constructif, que ce soit en panneaux de bois massif (contre-collés), poteaux-poutres, ossature ou madriers. Mais dans les détails il faudra adapter chaque dispositif au climat spécifique de la région.

Le schéma mural de gauche montre la façon de construire la plus courante au Canada.  : L'isolant est le plus gros envisageable. Il n'y a pas de lame d'air sous les bardages. L'air emprisonné augmente légèrement l'isolation. Il n'y a aucun risque d'humidification profonde, l'air sec absorbant tout.

Schéma d'un dispositif d'ossature croisée et de double isolation. Le pare-vapeur est positionné entre les deux isolants. Ceci sert à faire passer l'ensemble des gaines dans la première couche, mais pose la question de la résistance à l'humidité de cet isolant. Remarquez que les bardages verticaux sont posés sur un seul lit de tasseaux, horizontaux. L'évacuation de l'eau entrée accidentellement, mais aussi l'aération, se feront difficilement.

En Belgique ces détails seraient particulièrement mauvais. Dans l'air constamment humide de ce pays, l'aération doit devenir le souci principal de l'architecte.

Il faut que le bois respire, et par conséquent laisser une lame d'air d'au moins 4 cm derrière le bardage pour aérer et éviter que ne se forment des moisissures ou que l'eau fasse gonfler les panneaux.

Les techniques de constructions sont aussi variées que les climats et les mentalités.

Poteaux-poutres

Le dispositif poteaux-poutres est , selon moi, plus adapté au climat ainsi qu'à la mentalité de la Belgique. On voit la structure portante, ce qui est rassurant quant à la stabilité. La structure est ainsi mieux aérée et moins exposée au pourrissement.

Mais même dans un si petit pays il y a toujours des différences de climat… Au bord de la mer le vent est fort, l'aération se fera aisément, mais il faudra prévoir de bons joints et un pare-vent derrière le bardage, pour éviter les courants d'air intempestifs. Par contre dans un fond de vallée humide ainsi qu'à l'abri du vent, les trous d'aération devront être surdimensionnés, et le pare-vent sera inutile.

La structure portante est disposée l'ensemble des 4 mètres, avec une section de 18 X 18 cm (facile à réaliser en rassemblant 3 profils standard de 6 X 18 cm. On les assemble avec des boulons traversants positionnés l'ensemble des 80 cm ou avec des plaques crantées. ) Au droit des étages les assemblages se font en moisant les poutres et les poteaux.

Le principe constructif courant est de placer le mur en lui-même hors de la structure, pour éviter les ruptures d'isolant.

Les murs sont constitués de pièces de bois de petites sections, car non portantes, positionnées plutôt l'ensemble des 60 cm, car les panneaux en font 120, et enserrant l'isolation. Si la structure est telle qu'elle forme des rectangles plus larges que hauts, ce qui est le cas le plus courant puisque les étages ont une hauteur de 2, 5 à 3 mètres et que l'entraxe de la structure est de 4 mètres, l'ossature des murs sera posée verticalement (comme sur les schémas page suivante). Dans le cas opposé, un double étage par exemple, l'ossature murale sera posée horizontalement, et ceci dans le souci de limiter les portées.

On conseille généralement de placer un pare-vapeur du côté intérieur de l'isolant. Le problème majeur de cette technique est que les trous, inévitables, de cette couche imperméable (par les clous, déchirures accidentelles, joints au droit des châssis etc. ) vont concentrer la vapeur et c'est à ces lieux critiques que vont en premier lieu se poser les problèmes d'humidité.

Il est préfèrable placer un panneau d'OSB, 18 ou 22 mm, classe III Sterling (très dense, contenant de la paraffine) qui jouera le rôle de freine-vapeur. Les joints entre les panneaux doivent, eux, être étanches. L'humidité ne traverse que particulièrement lentement cette couche, ainsi qu'à condition que les matériaux du mur soient progressivement de plus en plus perméables à la vapeur (pas question d'isoler avec du polystyrène expansé), l'humidité sera progressivement transportée à l'extérieur sans causer de dommage. Il est envisageable qu'un peu d'eau se condense légèrement partout, quand il fait particulièrement froid, car le point de rosée peut être atteint. Ce sera toujours mieux qu'un problème de pare-vapeur troué où toute l'eau condense au même lieu et où l'humidité peut véritablement devenir problématique.

Cependant il existe un dispositif plus sûr, qui est de poser entre l'isolant et la lame d'air un panneau de sous-toiture «softwood», (Celit 4D ou Gutex, toujours plus bio) isolant et respirant, perméable à la vapeur d'eau mais résistant à l'humidification accidentelle, qui évite que le point de rosée de l'air soit atteint dans l'isolant même, en séparant thermiquement ce dernier de la lame d'air.

Système 1 Système 2
Structure portante 180 × 180 mm Structure portante 180 × 180 mm
Panneau d'OSB paraffiné 18 ou 22 mm Panneau d'OSB paraffiné 18 ou 22 mm
Ossature 160 x 40 mm + isolation semi-rigide 120 mm et lame d'air ventilée 40 mm Ossature 100 × 40 mm + isolation semi-rigide 100 mm
Panneau perméable à la vapeur mais pare-pluie
Tasseaux 40 × 40 mm + lame d'air ventilée 40 mm
Bardage Bardage
Colombage

Entre les poteaux et poutres de la structure, on met habituellement un mélange d'argile et de paille. La paille est isolante, la terre accumule la chaleur. Quand il pleut sur une telle façade, l'argile de surface, humidifiée, gonfle et pousse contre le bois, de sorte qu'il n'y a pas de joint où l'eau peut s'infiltrer. La masse d'argile ne s'humidifie pas. L'argile possède cette caractéristique surprenante d'être hygroscopique (absorber puis rejeter l'eau selon l'hygrométrie de l'air) et en même temps d'être étanche dans sa masse. Ce phénomène se remarque bien dans les jardins à terre argileuse, où l'eau de pluie ou d'arrosage ne pénètre pas dans le sol, et forme des petites flaques. L'argile, par conséquent, pompe l'eau qui se trouve à sa proximité, c'est-à-dire près du bois. Ce qui protège bien le bois, toujours asséché par l'argile qui se trouve contre lui. La Terre-Paille est un bon isolant acoustique grâce à la souplesse et la masse de la terre crue… Tout en étant particulièrement bon marché.

Mais il est complexe de respecter les normes actuelles d'isolation des parois (k55) avec ce dispositif. En plus le joint entre les poteaux et le mur s'ouvre avec le retrait et l'air froid passe directement dans la maison si on n'a pas prévu de détail spécifique. Il est envisageable de construire en torchis à condition de bien penser les détails, mais il faut faire appel à un spécialiste. Commencez le travail au printemps car il faut 2 mois chauds et secs pour que le torchis sèche. Si vous commencez en automne vous risquez de vivre tout l'hiver avec un mur humide particulièrement désagréable.

Le torchis se tasse et un joint énorme se forme au-dessus du mur en 1 mois ½ à peu près, joint qu'il faudra remplir avec des briques de torchis sèches.

Un tel revêtement est strict, et il faut le rénover de temps à autre, ce qui n'est pas forcément accepté par les habitants. On en a alors vu garnir l'espace entre les bois avec de la brique et du ciment. Ceci ne pose aucun problème dans une paroi intérieure, mais à l'extérieur, si la façade n'est pas abritée et que la brique subit la pluie, des ennuis peuvent survenir : La brique souffre peu de l'eau de pluie. Mais sa structure alvéolée est poreuse comme une éponge. Elle se gorge par conséquent d'eau de pluie (même par temps sec il y a de l'humidité dans les briques). Non seulement la brique ne pompe pas l'humidité contenue dans le bois, mais elle amène l'eau jusqu'à lui. Le bois est alors humide en permanence, et finit par pourrir aux lieux confinés…

Le pire est toujours le recouvrement des façades à colombages par du ciment : il se produit des fissures au droit des bois, où l'eau rentre. Elle reste prisonnière à l'intérieur, faisant moisir toute la section, bien à l'abri des regards. Si on retire l'enduit et qu'on laisse respirer la structure, il est envisageable de la sauver.

Les étages peuvent être décalés les uns comparé aux autres pour que la pluie battante ne les atteigne pas. Prévoir des profils, des renvois d'eau, des gouttières évacuant rapidement l'eau de pluie. On peut aussi construire des avant-toits en surplomb accentué.

Le bois en grosses sections pompe l'humidité par ses fibres. Si la base ou le sommet d'une pièce de bois est en contact avec l'humidité, elle pourrira particulièrement rapidement. Par contre, le bois résiste tout à fait à l'humidité perpendiculairement aux fibres. L'ensemble des détails d'assemblage doivent par conséquent placer aux lieux «dangereux» une pièce de forte section présentant ses fibres perpendiculairement à l'humidité.

Exemple sur une maison respectant les traditions en colombages : Les poteaux verticaux sont protégés du contact de leurs fibres de bout avec l'eau :

Les bardages extérieurs

Ossature secondaire

La mise en œuvre des bardages implique dans un premier temps une ossature secondaire, un ouvrage intermédiaire entre la structure porteuse et le bardage. Cette ossature secondaire est habituellement obligatoire (il n'y en a pas dans le dispositif 1, voir poteaux-poutres)

L'ossature secondaire est constituée soit par des tasseaux, soit par des chevrons (dans le cas de l'isolation par l'extérieur), soit par deux lits croisés de chevrons et de tasseaux, soit par des profilés métalliques. La pose des tasseaux doit permettre une circulation d'air au dos des bardages et l‘écoulement des eaux introduites accidentellement entre le bardage et le pare-pluie. Ossatures secondaires.jpg

Système 1 

Les lames sont posées sur des murs à ossature bois ne comportant pas de parement extérieur, le contreventement étant intérieur. Le bardage horizontal est appuyé directement sur la structure des murs, en laissant une lame d'air de minimum 3 cm entre le bardage et l'isolant. C'est facile, moins cher, mais plus risqué, car si de l'eau s'infiltre, elle atteint directement l'isolation, et si cette isolation s'affaisse, elle s'appuie directement sur le bardage, d'où un risque accru de pourrissement.

Système 2 

On a ajouté une plaque de celit 4D ou de Gutex hors de l'isolant, pour le protéger. Dans ce cas il faudra prévoir un lit de tasseaux verticaux dans le cas d'un bardage horizontal, et deux lits croisés dans le cas d'un bardage vertical. Attention à ne pas poser uniquement un lit de tasseaux horizontaux pour le bardage vertical car l'eau entrée accidentellement ne pourrait pas s'écouler, et la ventilation ne serait pas assurée.

Colombages

Dans le cas d'une couverture respectant les traditions de maison à colombages, les lames, verticales, étaient posées directement sur les poutres secondaires, horizontales, de la structure. Il n'y avait pas de lame d'air et les bardeaux finissaient par pourrir. Les habitants les remplaçaient l'ensemble des trente ans.

Types de lames
  1. lames pour pose à clin ou à recouvrement
  2. lames pour pose par embrèvement, c. à . d avec un profil travaillé
    1. à joint penché et ouvert
    2. à rainures et languettes
  3. bardeaux

Les deux premiers dispositifs étant utilisables horizontalement, verticalement ou incliné. Si elles sont à rainures et languettes, elles ne peuvent être utilisées qu'à condition de tenir compte de la direction du vent et d'être abritées. Horizontalement, on utilisera plutôt des planches à profil étudié pour le rejet d'eau. La pose des bardeaux est détaillée dans une fiche en annexe.

Les lames posées horizontalement : cas de figure.

Types bardages.jpg

....... A................... B.................... C.................... D.................... E.................... F.................... G

A : mauvais : Un joint sur deux reçoit la pluie et pourrira

B : mauvais : L'eau coulant sur le bardage risque de pénétrer par capillarité

C : bon : L'eau coule sur le bardage avec peu de possibilité d'y pénétrer

D : Particulièrement bien : Le profil des lames est particulièrement étudié pour rejeter l'eau.

Pose à clin 

E : moyen : l'eau qui coule sur la face inférieure peut remonter par capillarité.

F : mieux : Le profil est particulièrement étudié pour rejeter l'eau.

Embrèvement 

G : bien : l'eau coule toujours vers le bas, le bardage est bien ventilé, mais une rafale de vent peut faire atterrir une goutte sur le pare-pluie, qui devra être bien étanche. (1, 31 & 74)

En théorie, la pose des lames de façon verticale est conseillée car elle permet un écoulement plus rapide de l'eau de pluie. Cette pose requiert cependant une protection totale des bouts des lames par un débord de toiture. Malheureusement certaines prescriptions urbanistiques limitent ces débordements à un minimum insuffisant pour protéger le bardage. Une pose horizontale est alors préférable. (22)

L'épaisseur des lames sera choisie selon la nature du support (continu ou discontinu), de la résistance aux chocs et au feu. Les épaisseurs les plus courantes sont 18 et 22 mm. On utilise de façon courante des lames d'épaisseur supérieure ou égale à 15 mm pour un entraxe des supports de moins de 40 cm, et d'épaisseur supérieure ou égale à 18 mm pour un entraxe jusqu'à 65 cm.

La largeur exposée des lames ne dépassera pas 7, 5 fois leur épaisseur, sauf le Western Red Cedar, jusqu'à dix fois.

Il faut savoir que la tendance au voilement d'une pièce sera d'autant plus grande que son élancement (rapport largeur-épaisseur) sera élevé. Les dimensions commercialisées les plus courantes sont :

La longueur des lames n'est limitée que par la disponibilité des grandes longueurs.

Le recouvrement d'une lame sur l'autre est au minimum 10 % de la largeur totale des lames, et de 20 mm pour les lames de 190 mm de largeur. Il faut aussi ménager un jeu dans l'assemblage pour permettre le mouvement.

Le bout des lames

lames horizontales : s'il n'y a pas de rainure et languette en bout, le raccordement doit se faire sur un montant. Il est , comme partout, conseillé de ménager un jeu de 1 mm.

Lames verticales : les lames sont fixées sur au moins deux appuis. Elles sont bouvetées en bout, la languette étant positionnée en partie supérieure ou on construit un solin ou on prévoit un profil à rejet d'eau.

Les bardeaux

L'épaisseur moyenne est mesurée au milieu de la longueur et doit être d'au moins 5 mm. La largeur est comprise entre 6 et 30 cm. La longueur est comprise entre 20 et 60 cm.

Lors de la mise en œuvre du bois il faut veiller à une orientation optimale des lames de bois comparé à la pluie, pour faciliter une bonne ventilation et un écoulement efficace.

La préservation

Pour les bois durables (par exemple, le Western Red Cedar, le bois le plus utilisé en bardages grâce à ses qualités conjointes de durabilité, de faible masse volumique et de facilité d'usinage), la question de la finition est de nature strictement esthétique. Sans finition, le bois prendra une teinte grisâtre. Le bois devenu gris ne demande aucun entretien. Par contre on peut décider d'appliquer une couche de finition, que ce soit par souci esthétique, pour éviter les mouvements dus à l'humidité ou parce que l'air est pollué. En effet, les particules de suie présentes dans l'atmosphère s'accrochent sur la surface assez rugueuse du bois, qui devient alors gris foncé à noirâtre, au lieu de prendre une belle couleur argentée. Attention : Une fois la finition appliquée, il faudra l'entretenir. Mieux vaut ne pas mettre de finition si c'est pour la laisser se détériorer.

Extrémités

Bardage haut.jpg Bardage bas.jpg

Le traitement des extrémités du bardage est particulièrement important. En partie haute, le débord de toiture protège le bois de la pluie mais également des ultraviolets. En partie basse, le bardage ne doit pas aller jusqu'au sol, à cause des éclaboussures et des remontées capillaires. La garde au sol doit être de 20 cm minimum. Ces deux extrémités doivent être équipées de vides garantissant l'entrée d'air dans l'espace de ventilation, et de grilles empêchant les rongeurs ou les oiseaux d'y pénétrer. (6)

Les angles

Bardage angles.jpg Vcoupelamedair.jpg

Les angles sont un point faible dans le bardage, à cause de la présence de bois de bout, qu'il faudra le plus fréquemment recouvrir d'un bouche-pores. Ils peuvent aussi devenir une occasion d'expression architecturale, par la façon dont l'assemblage est réalisé.

L'empilement horizontal et même la juxtaposition verticale produisent des joints où l'eau peut s'infiltrer. Outre une ventilation derrière les bardages, il est vivement recommandé de prévoir un large débord de toiture pour protéger durablement le bois.


Dans les bâtiments hauts on recoupe la lame d'air, pour éviter l'effet de cheminée en cas d'incendie mais également pour obtenir un joint bien marqué entre les lames verticales. Le détail de droite est préférable car en cas d'incendie, le métal a tendance à fondre particulièrement rapidement… (6)

Solins

Un solin devrait être utilisé à l'ensemble des jonctions. L'intersection de deux types de matériaux est un exemple typique de construction qui exige un solin. L'enduit est scindé d'un parement de bois en contrebas de ce dernier par une moulure-larmier. Pour empêcher l'eau de s'introduire dans le mur, un solin constitué est posé au-dessus du larmier de façon à écarter l'eau du bord extérieur. Le solin doit être prolongé de 8 cm au-dessus de cette moulure sous le papier de revêtement. Ce genre de solin est aussi utilisé au-dessus des fenêtres et des portes à moins qu'elles soient protégées par autre chose, et des autres saillies où il est envisageable que l'eau s'introduise dans la charpente. (5)


Pour la mise en œuvre des panneaux dérivés du bois en revêtement extérieur :

Les fixations

Utiliser seulement, même s'ils doivent être recouverts, des attaches et des fixations zinguées ou faites d'un métal inoxydable.

Prévoir les variations dimensionnelles dues aux changements d'humidité, et en tenir compte pour la conception et la mise en œuvre, en laissant un jeu dans les joints et en ne fixant pas les pièces de façon trop rigide. Par exemple les lames de bois ne seront fixées qu'une fois sur chaque tasseau.

Les raccords

Éviter ou recouvrir les coins, les joints, les rainures dans lesquels l'eau pourrait stagner.

Dans l'ensemble des cas éviter les pièges à eau pour éviter les remontées par capillarité. Éviter aussi les surfaces horizontales de bois de bout exposées à l'eau. Pratiquer des coupes biaises ou recouvrir ces surfaces.

Éviter les pièces métalliques traversantes, par exemple aux raccords de locaux intérieurs sur l'extérieur, car elles forment un pont thermique qui génère la condensation. Si indispensable, obturer les extrémités des chevilles et des broches avec des bouchons en bois côté extérieur.

Les châssis

Ils doivent présenter un profil chassant l'eau le plus loin envisageable vers l'extérieur, en particulier dans la partie basse, qui est la plus exposée. Un grand «nez» taillé dans le même morceau de bois que le reste de la traverse est préférable à un petit profil rajouté.

Choix du bois
  1. On choisira un bois assez rigide pour supporter les efforts auxquels la menuiserie est soumise (force du vent, mais également manipulation). Dans cette optique, la masse volumique est importante, du fait qu'il existe un rapport entre cette valeur et la rigidité d'une espèce de bois. C'est en particulier pour les menuiseries extérieures aux dimensions plus importantes (2, 50 m et plus) que c'est important. Pour les bois feuillus, une masse volumique de 500 kg/m³ est à conseiller, pour les résineux, 450 kg/m³. Si la masse volumique d'un bois est moindre, il faudra augmenter les sections prévues.
  2. La stabilité dimensionnelle du bois est importante pour éviter les pertes d'étanchéité, les parties ouvrantes qui coincent, etc. On choisira une espèce dont la stabilité dimensionnelle est bonne ou, à défaut, une autre espèce, mais séchée avec soin. Pour information, on dit que le mouvement entre 60 % et 90 % d'humidité est
(en annexe, un tableau des mouvements de certains bois et une liste de bois convenant pour les châssis)
  1. Des pièces de bois contenant du bois de tension ou de compression ne peuvent pas être utilisés en menuiserie extérieure (un arbre soumis à des contraintes risquant de le déséquilibrer ou de l'arracher, une pente raide ou des vents dominants par exemple, produit du bois de tension (feuillus) ou du bois de compression (résineux), dont le retrait-gonflement est particulièrement différent de celui du bois normal. )
Les détails

C'est essentiellement au droit des fenêtres que la pose d'un pare-vapeur est problématique. Les coupes théoriques ne sont quasiment jamais bien appliquées. Il en résulte des défauts d'étanchéité à ces lieux néenmoins les plus sensibles.

Les laques ne pénètrent pas dans le bois, elles forment une couche imperméable à l'eau ainsi qu'à l'air. Pour cette raison il faut prendre quelques précautions avant de les appliquer :

Les seuils de fenêtre.

Il convient de s'inquiéter de leur forme pour s'assurer que l'eau de pluie soit bien rejetée vers l'extérieur. Pour cela il importe que chaque seuil soit débordant d'au moins 4 cm du niveau fini de la façade, qu'il soit pourvu d'un casse goutte (appelé aussi goutte d'eau), et que de chaque côté il remonte légèrement pour éviter que l'eau ne coule sur la façade en laissant des traces d'humidité sous les fenêtres.

Vseuils.jpg

Différents styles de casse-goutte sont envisageables, du demi-rond (A) à l'ancienne, au triangle (C) plus moderne, en passant par le carré. Le quart de rond (B) n'est correct que dans le sens dessiné, alors que des profils plus spéciaux sont envisageables à condition que l'eau n'ait pas l'occasion de passer. Pour cela il faut une hauteur de 6 mm minimum et une remontée pas trop proche de l'horizontale. Cas limite : (D).

Intérieur

L'humidité confinée

Ce n'est pas l'humidité comme telle mais le confinement qui génère les problèmes. Il n'y a aucun risque dans une chambre à coucher, mais la salle de bains, la cuisine et la buanderie produisent énormément d'humidité. Celle-ci se condense et si la ventilation n'est pas assurée, le bois commence à moisir dans les coins sombres.

La condensation apparaît quand la température des parois est inférieure au point de rosée. Dans les constructions à ossature bois, ce phénomène ne se produit que particulièrement rarement à la surface, mais il apparaît quelquefois au sein des parois, entraînant des désordres pathologiques. Les dégradations génèrées par ce type de condensation peuvent être particulièrement importantes car leurs manifestations restent longtemps invisibles. Pour l'éviter, on conseille généralement de placer un pare-vapeur devant l'isolant, côté intérieur, et assurer sa continuité, ce qui est particulièrement délicat, en particulier dans les détails.

Le risque de concentrer toute la pression de vapeur aux lieux critiques, car c'est toujours là que le pare-vapeur se déchire, est trop important. Un panneau continu d'OSB classe III Sterling paraffiné remplace avantageusement le pare-vapeur, à condition d'utiliser une isolation respirante, et de respecter la règle de base : Les composants de la paroi doivent être de plus en plus perméables de l'intérieur vers l'extérieur.

Il faut aussi ventiler les zones invisibles ou confinées, sans oublier d'aérer soigneusement la pièce en question (ouvrir la fenêtre après le bain par exemple).

Les revêtements doivent être posés en prévoyant un léger jeu permettant aux lames de subir sans dommages les retraits et gonflements dus aux changements de l'état hygrométrique de l'air ambiant. L'humidité des bois devrait égaler, au moment de la pose, celle qu'ils auront en service (10 % pour le plancher, 16 % pour la charpente). (3 & 73)

Revêtements de murs et de plafonds.

Comme le bardage extérieur, les panneaux décoratifs à l'intérieur doivent laisser l'air circuler derrière eux. La ventilation est assurée par la mise en place d'un double lit de tasseaux ou par leur pose discontinue. Le bas et le haut de l'ouvrage doivent laisser un passage pour assurer un flux continu d'air. Il est de plus conseillé d'éloigner le bois du sol d'environ 10 cm.

L'utilisation de produits de finition est recommandée si les revêtements sont susceptibles d'être en contact avec des graisses, de l'eau ou de la vapeur, comme dans les cuisines ou les salles de bain. Le vernis doit être appliqué plutôt avant la mise en place des panneaux. Dans l'ensemble des cas, les deux faces doivent être traitées avec un dispositif de finitions équivalent. (3)

Contact entre le bois et la maçonnerie

Attention aux parties de bois qui sont enfermées dans la maçonnerie (cas typique d'une poutre dans le mur porteur). Il y a risque de pourriture quand les poutres sont posées à joint serré dans les engravures murales au point que l'humidité ne peut pas aisément s'échapper. L'engravure dans le mur pour ces poutres devrait être suffisamment grande pour laisser un espace d'au moins 1, 5 cm sur les côtés et l'extrémité de la poutre pour la ventilation. (5)

Revêtements de sols

Le plancher est posé sur la lisse basse. (71)

Pour le choix du bois du plancher, la stabilité dimensionnelle et la dureté selon l'utilisation sont plus importantes que la durabilité.

Si on décide d'intégrer un chauffage par le sol au parquet, il faut que le bois soit suffisamment sec au moment de la pose (8 à 10 % pour le parquet mosaïque ou à lames, 7 à 9 % pour le parquet contre-collé) et que la chape ait un taux d'humidité approprié. On conseille de faire tourner le chauffage à l'essai avant de poser le parquet, en augmentant la température de l'eau de 5° C max. par jour jusqu'à 35 °C max. Pour poser le parquet, le sol doit avoir une température de 15 à 18 °C pendant quelques jours. La température de l'eau du chauffage par le sol ne devrait jamais dépasser 55 °C. Les conduites d'eau devraient être espacées de 150 mm (300 mm maximum). Quoi qu'il en soit le bois présentera un retrait. De fines fissures de retrait apparaîtront lors de l'utilisation du chauffage et les joints s'ouvriront quelque peu, ce qui n'est pas un problème en soi. (22)

(en annexe une liste de bois convenant pour les revêtements de sols)

Sol de la salle de bains

Le bois massif est parfois utilisé comme revêtement de sol dans une salle de bains, mais ce n'est pas conseillé. L'humidité de l'air n'est qu'une petite partie du problème. Il arrive souvent que l'eau des éclaboussures puisse pénétrer dans les joints, et créer une humidité permanente sous les éléments du parquet. Pour éviter cela il faut couler une couche épaisse de colle époxy sous les lames, appliquer un vernis en finition et renouveler régulièrement la couche de vernis. Il faut en outre laisser un joint de dilatation au pourtour de la pièce, en empêchant l'eau d'y pénétrer avec un joint de silicone. Tout ceci est particulièrement compliqué, ne tolère aucune erreur et laisse au bois l'unique rôle de la décoration. (22)

D'après moi il est envisageable d'utiliser le bois en revêtement de sol pour la salle de bains, mais en acceptant de laisser des joints ouverts et un espace d'aération sous le plancher, comme on le fait pour les terrasses extérieures. Il faudra évidemment prévoir une évacuation de l'eau, et utiliser un bois durable.

Escalier

Pour un escalier, il faut un bois qui ait : Une résistance élevée à l'usure, une bonne rigidité et une bonne solidité, une faible fissilité, une faible rétractabilité, une bonne aptitude à l'usinage. Liste non limitative de bois convenant pour un escalier : Chêne d'Europe, Erable d'Amérique, Frêne, Guatambu, Hêtre, Pin, Douglas (Oregon Pine), Southern Yellow Pine, Afrormosia, Afzélia, Iroko, Merbeau, Moabi, Red Balau, Panga-panga, Sucupira, Tatajuba, Wengé, … (22)

Les éléments extérieurs

Les éléments saillants

On prévoit des revêtements en cuivre, en zinc, en tôle, ou autre, sur la face supérieure des éléments de construction en bois exposés aux intempéries (pergolas, poutres et charpentes prolongées vers l'extérieur).

Les éléments exposés à la pluie ne présenteront pas de bois de bout vers le haut, seront coupés de biais plutôt qu'horizontalement, auront des profils étudiés pour le rejet de l'eau.

Vdebout.jpg

Ci-dessus : À gauche, un poteau coupé droit sera vite détérioré par l'eau qui y restera stagnante : mauvais. Une coupe biaise est à conseiller, mais il faut en plus prévoir un produit de protection car le bois présente ses fibres de bout à la pluie. Les angles fortement arrondis (3 a 5 mm) empêchent les blessures et les détériorations mécaniques du bois. À droite, une planche protège le poteau tout en présentant des fibres couchées à l'eau, qui ne pourra que difficilement y pénétrer. C'est la meilleure solution.

La terrasse

La terrasse est l'application qui exige les bois les plus durables (classeI-II), étant donné qu'elle est exposée aux intempéries sans protection et qu'elle reste fréquemment humide pendant de très longues périodes. Mais la durabilité n'est pas suffisante. Il faut aussi que le bois soit solide et qu'il ait une résistance suffisante à l'usure. Une espèce légère comme le Western Red Cedar est peu indiquée pour une terrasse où le trafic est intense. Non seulement les distances entre appuis devraient être énormément réduites, mais la terrasse s'effriterait trop rapidement. Il est raisonnable de considérer qu'à partir de 600 kg/m³, ces problèmes ne se posent plus. La stabilité dimensionnelle est certes importante, mais moins que pour un châssis. On utilise par conséquent en terrasse les bois durables qui ne sont pas suffisament stables pour être utilisés en menuiserie, et qui sont par conséquent moins chers.

Liste non limitative de bois convenant pour une terrasse : Afrormosia, Afzélia, Azobé, Bangkirai, Bilinga, Ipé, Iroko, Jarrah, Châtaignier, Massaranduba, Mélèze de Sibérie, Merbeau, Moabi, Padouk, Robinier, Tatajuba, Teck de Moulmein (pas de Teck de plantation) …

Le grisaillement ou le noircissement du bois ne peuvent être évités qu'en appliquant une couche de finition pigmentée. Il est cependant complexe de garder en bon état la couche de finition d'une terrasse, à cause du trafic, des salissures, des déplacement de meubles de jardin… Dans presque l'ensemble des cas, il est conseillé de ne pas appliquer de couche de finition et de laisser le bois grisailler. (22)

Les chevrons sur lesquels sont fixées les planches de la terrasse sont eux-mêmes positionnés sur des blochets (épaisseur 20 mm), en matière imputrescible et non capillaire, ce qui permet l'évacuation des eaux et isole le bois de l'humidité permanente. Hauteur libre sous plancher minimum : 5 cm. En cas de pluie persistante on peut s'attendre à un gonflement de 5 %, par conséquent une planche de 10 cm de largeur peut s'élargir de 5 mm. Pour cette raison les joints laissés entre les planches ont une largeur d'au moins 10 mm. (26 & 55)

L'escalier extérieur

Aux exigences de durabilité, il faut ajouter des exigences de résistance mécanique, de résistance au gel et de stabilité dimensionnelle. Il est en outre souhaitable de rendre les marches non glissantes.

Liste non limitative de bois convenant pour un escalier extérieur : Afrormosia, Châtaignier, Tatajuba, Wengé, Les plus stables : Afzélia, Ipé, Iroko, Acajou d'Amérique, Merbeau, Padouk. (22)

Le toit

La charpente

L'humidité remonte aussi en toiture. Les charpentes restent fréquemment apparentes, en particulier dans les bâtiments anciens, et cela a un effet protecteur pour le bois. La ventilation constante évite la formation de moisissures. Il convient d'être attentif, dans une rénovation par exemple, à ne pas enfermer le bois dans l'isolation.

Un pare-vapeur (ou un freine-vapeur) est requis sur le côté chaud des murs et des plafonds. Mais même quand un pare-vapeur est utilisé, une certaine quantité d'humidité se présente autour des tuyaux et des autres ouvertures, et quelquefois même à travers le pare-vapeur lui-même. Si l'humidité s'accumule à l'entretoit ou sous un toit plat, la vapeur peut se condenser à certains lieux et causer des dommages. La meilleure méthode pour enlever cette humidité sous les toits est de ventiler suffisamment.

Il est courant de pratiquer des ouvertures sous le débord d'un toit sur pignon ou en croupe. Le mouvement de l'air par ces ouvertures dépend essentiellement de la direction et de la vitesse du vent. Des ouvertures supplémentaires près du faîte perfectionnent le dispositif.

Un évent continu ou une fente grillagée conviennent pour ventiler un toit plat quand l'isolant est positionné entre les solives de toit au niveau du plafond. Chaque espace entre les solives sera ventilé. Quand l'isolant est installé sur le revêtement de toit, l'aire entre les solives ne doit pas être ventilée.

Il faut aussi apporter une attention spécifique aux bois de bout, les extrémités de ferme, les évidements et les perforations, car ces parties absorbent plus vite l'humidité par capillarité dans les vaisseaux du bois. Y appliquer une coupe de biais ou les recouvrir d'un bouche-pores. Quand la condensation est inévitable, prévoir l'élimination de l'eau. Penser à ventiler les vides sous planchers et sous combles.

Le schéma ci-dessous représente un essai de coupe dans une jonction mur-toit, pour un des deux dispositifs. Ces exemples ont été choisis comme les plus adaptés au climat belge :

Poteaux-poutres respirant

L'air ventilant les bardages et la toiture Est représenté par les flèches grises.

V3Dpp.jpg

1 : Bardeaux

2 : Protection de débord de toit

3 : Support de couverture en planches

4 : Solive

5 : Sous-toiture

6 : Chevron

7 : Chevron de rive

8 : Soffite

9 : Aérateur de soffite

10 : Isolation du toit

11 : Bardage

12 : Vide ventilé et tasseaux

13 : Panneau softwood paraffiné

14 : Isolation et ossature du mur

16 : Panneau d'OSB classe III Sterling

18 : Poutre portant les chevrons

19 : Poteau structurel principal

Ossature
V3Dob.jpg
1 : Bardeaux

2 : Protection de débord de toit

3 : Support de couverture en planches

4 : Solive

5 : Sous-toiture

6 : Chevron

7 : Chevron de rive

8 : Soffite

9 : Aérateur de soffite

10 : Isolation du toit

11 : Bardage

12 : Vide ventilé et tasseaux

13 : Panneau de particules et pare-pluie

14 : Isolation et structure portante

15 : Pare-vapeur

16 : Panneau

17 : Sablière

La Couverture
Fabrication respectant les traditions des essis (tuiles en bois) dans les Vosges

Il existe de vieux toits en bois, et ils résistent assez bien aux intempéries. Néenmoins ils sont les plus exposés. Mais si la toiture est bien pentue, et que les bardeaux sont fendus (pas sciés), assez grossièrement pour ne pas coller les uns aux autres, et par conséquent ne pas produire de capillarité et laisser une certaine aération, le tout sèche assez rapidement après une averse pour ne pas laisser le temps aux champignons de se développer. Au mont Saint Michel on remarque énormément de toits en bardeaux de châtaignier.

Une pente de 30° minimum et une bonne ventilation entre les bardeaux et la structure sont les meilleurs garants de la pérennité d'un toit en bois. À la fin de ce texte vous trouverez prochainement une fiche technique expliquant en détails la pose des bardeaux. (source : Van Hoorebeke Panels, Belgique)

Dans les pays où il neige énormément, il faut tenir compte de la fonte de la neige du toit. Au-dessus de la maison, chauffée, la neige fond. Mais sur le débord de toiture il gèle et il se forme une digue de glace qui retient l'eau au niveau du début du porte-à-faux. Une bonne isolation de toiture diminué le phénomène, mais on conseille en plus de placer une protection de débord de toit, qui doit se prolonger vers le haut, au moins 30 cm au-delà de la face intérieure de poteaux formant le mur. J'ai positionné cette protection sur les coupes des deux pages précédentes mais il semble qu'elle ne soit pas vraiment indispensable en Belgique, compte tenu du peu de gel prolongé que nous connaissons.

Quand le toit se compose de bois contenant des matières corrosives (ex : Western Red Cedar), les gouttières, chêneaux, noues, etc. devront être réalisés en acier inoxydable, ou en cuivre occasionnellement, avec 0, 8 mm d'épaisseur minimum.

Durabilité

Les bois les plus résistants

Choix des essences

Les bois peuvent être classés selon leur durabilité.

Après avoir conçu la construction dans ses détails et établi les classes de risque, on peut choisir l'essence adaptée à chaque utilisation. Les bois soumis à une humidification intense (meubles de jardin) seront plutôt choisis de classe de durabilité I (très durables), les bois soumis à une humidification occasionnelle (parois verticales non protégées) de classe II, etc.

On trouve des bois naturellement résistants en Europe ou ailleurs. Quand on parle d'écologie il faut penser à l'économie de produits qu'on réalise en préférant un bois durable, ainsi qu'au problème de pollution par transport que pose le bois venant de pays lointains. Il existe des bois durables dans la majorité des pays et il n'est par conséquent pas indispensable de chercher particulièrement loin.

Il est important de s'assurer que le bois qu'on achète provient de forêts bien gérées, histoire d'assurer la survie des hommes et des forêts partout dans le monde. Le premier label mondial attestant la bonne gestion des forêts est le FSC. Il fut mis au point après la conférence de Rio 92, pour les aspects sociaux et environnementaux du commerce du bois. Il est envisageable que se mette prochainement en place un label ISO 14 000 équivalent.

Il existe un label européen, PEFC, qui commence à s'étendre au Canada ainsi qu'à d'autres pays, mais ne traite pas des bois tropicaux.

Les labels placent la Belgique dans les mauvais élèves. [réf.  nécessaire] Pourquoi donc ? La moitié du patrimoine forestier Belge est divisé en petites propriétés familiales. Or, le prix demandé pour une certification de bonne gestion par le FSC est fixe, quelle que soit l'importance de la propriété. Énormément trop cher pour les petits producteurs. En plus, à chaque passage de génération il faut payer des droits de succession, assez lourds. Pour ne pas devoir vendre une partie des terrains, ou emprunter, les héritiers procèdent alors à une coupe massive, d'arbres trop jeunes. Ils plantent aussi des arbres à croissance rapide, pour avoir une chance de profiter eux-mêmes de leur plantation. En effet, si un homme plante des chênes, c'est son arrière-petit-fils qui en profitera. Vous avez dit court terme…

On part le plus souvent du principe que les bois foncés sont plus durables que ceux de teinte claire. Mais c'est une erreur, certains bois clairs sont tout aussi durables. Il arrive aussi qu'une même espèce présente d'importantes différences de teinte (Dark red Meranti : la teinte fluctue du rouge-brun foncé au brun rosâtre clair. ) Il est utilisable en classe 3 si sa masse volumique est supérieure à 670 kg/m³, ce qui n'a rien à voir avec sa teinte...

Ce chapitre présente en particulier des bois européens, avec quelques précisions de teinte ou de particularités :

Le Chêne

C'est l'espèce feuillue la plus utilisée dans le Nord de l'Europe. Son dessin et sa couleur caractéristiques sont connues pour les meubles, les poutres du plafond, les escaliers des vieilles demeures. Le chêne pousse en Europe et dans d'autres régions. Par contre, les appellations «chêne du Brésil» ou «Chêne asiatique» sont utilisées pour des bois n'appartenant pas au genre Quercus et sont par conséquent abusives. L'expression courante de Chêne est réservée aux genres Quercus Robur, pedunculata, et petræa, qui ont une bonne durabilité (II-III). Le chêne blanc d'Amérique (quercus alba) ressemble fort au chêne d'Europe, mais pousse plus vite. Attention, le chêne rouge d'Amérique (quercus rubra ou borealis) a une durabilité moins élevée (IV). Les chênes ont tendance à se fissurer lors du clouage, et contiennent des tannins qui peuvent, en présence d'humidité, donner une coloration bleu-noir aux lieux en contact avec des matériaux ferreux. (28) jhb :lbn

Le robinier Faux-Acacia

C'est le bois le plus durable qui pousse sous notre climat. Il est parfois utilisé en classe I ou II sans traitement. Il résiste même aux termites. Hors sol et exposé aux intempéries, il peut résister soixante ans. Malheureusement ses dimensions réduites limitent son utilisation. Il est complexe de s'en procurer en grandes longueurs. Le Robinier est aussi un bois particulièrement nerveux (ce qui est la cause des dimensions réduites des pièces) et se fend rapidement s'il est soumis à des contraintes. Mais en petites sections, c'est une bonne alternative aux bois tropicaux.

Les Mélèzes

L'un des genres de mélèze, Larix, comprend une dizaine d'espèces, toutes originaires de l'hémisphère Nord. Ces Mélèzes sont moyennement durables (III), et ont un aubier particulièrement différent. La densité des mélèzes de montagne peut atteindre 750 kg/m³. Leur rigidité et leur densité forte en font un excellent bois de structure.

Le douglas

Est comparable à du sapin mais de teinte rougeâtre (apprécié comme lambris), il a une durabilité plus élevée. Comme en plus il pousse vite, il est devenu un bois de charpente particulièrement utilisé en France.

Période de coupe

La qualité d'un bois, en plus de l'espèce, dépend aussi du climat, du sol, des conditions de pente dans lesquelles il a poussé, la période à laquelle on l'a coupé et la façon dont on l'a séché et débité.

La sagesse populaire dicte des périodes pour couper le bois, liées le plus fréquemment aux fêtes catholiques, qui étaient les repères temporels les plus faciles dans une société où les gens du peuple ne possédaient pas de calendrier. Le Chêne à Noël, le Bouleau entre les deux Notre-Dame. Parce que pendant ces périodes la sève est descendue dans les racines. Le bois est ainsi naturellement purgé de ce qui le rend nutritif pour les insectes…

Une manière simple de prévoir les dates de coupe des arbres selon la conservation future consiste à se baser sur la lune. Cependant, une distinction doit être faite :

Quand la sève risque de faciliter champignons et insectes, il faut couper les arbres hors sève, c'est-à-dire en lune descendante et en saison de repos végétatif de l'espèce, c'est-à-dire généralement l'hiver en climat atlantique, en février-mars ou quelquefois en août-septembre en zone méditerranéenne, etc. Ce cas concerne généralement l'ensemble des feuillus. Attention de ne pas confondre "lune descendante" qui concerne la baisse de la lune comparé à l'horizon (position "au-dessous" de l'orbite du soleil") et "lune décroissante" qui concerne la phase de lune allant de la pleine lune à la nouvelle lune.

quand la sève protège le bois (cas des résineux), il faut au contraire couper le bois en sève, c'est-à-dire en lune montante et en saison de croissance. Là aussi : ne pas confondre "lune montante" (position "au-dessus" de l'orbite du soleil") et "lune croissante" qui concerne la phase de lune allant de la nouvelle lune à la pleine lune.

Les bois tropicaux ne connaissent pas de saisons. Peut-on les couper n'importe quand ? On y pratique quelquefois l'annellation, c'est-à-dire qu'on enlève un anneau d'écorce au pied de l'arbre, pour empêcher la sève de monter. L'arbre perd alors ses feuilles. Après cet hiver artificiel, on coupe l'arbre, qui a déjà séché sur pied.

L'annellation se pratiquait aussi chez nous en période hivernale, et on laissait ainsi l'arbre sécher sur pied pendant un ou deux ans. Cette pratique est actuellement interdite pour cause de risque de propagation des maladies… En Scandinavie on pratique aussi l'étêtage.

Les résineux, le hêtre, les bois blancs ainsi qu'à duramen non différent doivent être abattus avant la fin avril. Peut-être exploiter les bois riches en amidon (frêne, charme) en mai.

Pourquoi ces théories suscitent-elles si peu d'engouement parmi les professionnels du secteur ? Il s'agit sans doute d'un problème social et économique. Si n'importe qui demandait du bois coupé à la bonne saison, les bûcherons ne pourraient travailler que quelques mois par an. Que feraient-ils le reste de l'année ? Chômage technique en perspective… La solution respectant les traditions était le travail saisonnier. Les «hommes du bois» étaient bûcherons l'hiver, et charpentiers à la belle saison. Ce dispositif avait un avantage supplémentaire : Les chantiers n'étaient entrepris qu'en printemps-été, période où les constructions séchaient plus vite et risquaient moins d'être attaquées par les champignons avant même d'être achevées. Mais dans le contexte socio-économique actuel, le travail saisonnier est trop mal reconnu pour que les professionnels acceptent le défi.

Encore quelques particularités historiques :

Le Pin gemmé est un pin maritime dont on a récolté la résine pendant de longues années. Quand l'arbre est trop vieux on le coupe et on l'emploie, comme les autres pins, en construction. On a remarqué que les pins gemmés ont une durabilité plus grande que les pins maritimes courants.

On raconte que le bois utilisé pour les constructions importantes, comme les cathédrales, était coupé par lune descendante, quelques jours avant la lune nouvelle, par vent calme de Sud, Sud-Ouest…

N'importe qui s'accorde à dire que le Hêtre est non-durable. Pourtant, Jean-Marie Satgé, scieur de bardeaux de robinier dans la région de Biarritz-Lourdes, a repéré un jour une toiture en bardeaux de Hêtre non traité, vieille de cinquante ans. Selon les critères de durabilité couramment admis, c'est idéalement impossible. Mais si ces bardeaux avaient été coupés au bon moment de l'année, à la bonne lunaison, et tout… ? ?

En Europe, on considère que la rudesse du climat des Alpes confère aux arbres une résistance et une durabilité supérieures. On dit aussi que les chênes destinés aux constructions navales devaient provenir de terrains particulièrement humides… Les bois des versants Nord sont plus durables que ceux des versants sud, car ils se développent moins vite et les cernes sont plus serrés.

Séchage

Débiter immédiatement les grumes, écorcer les résineux La dessiccation lente sous écorce est réservée aux bois durs et particulièrement durs.

Conservation après le séchage :

  1. si le bois a été séché naturellement : conserver sous hangar sec, éviter le contact avec le sol et le contact des grumes entre elles au moyen de cales, chauler les bouts (plus fragiles)
  2. si le bois a été séché artificiellement : l'emmagasiner dans un local propre à lui conserver son état de dessiccation

On peut stocker le bois quelque temps dans le local où il sera mis en œuvre de manière à ce que son humidité soit en équilibre avec celle du local.

Ça c'est ce qu'on en dit généralement.

D'après Yves Hayot, le mieux est de scier les bois juste avant la Noël, pour bénéficier du temps froid et peu venteux pour le séchage. Et si on coupe le bois à Noël alors ? On a un an pour «flotter» le bois, c'est-à-dire le laisser dans l'eau. Cette pratique autorise la sève de sortir du bois. Malheureusement il faut trouver de la place pour faire cela, un fleuve plutôt, car la construction d'une cuve est vraiment particulièrement chère… Faute de fleuve, Yves Hayot se contente de scier le bois au moment de la commande car pour le bois de charpente, il n'y a pas besoin de séchage si le bois a été coupé au bon moment.

«Pour construire les stalles des cathédrales, le bois était coupé dès le début du chantier. On le stockait dans l'eau salée, puis on le dégorgeait dans l'eau douce. Le chantier étant particulièrement lent, le bois passait une période particulièrement longue dans l'eau. Une fois scié et façonné, il ne présente pas une seule fente.».

On peut difficilement sécher un bois en dessous de 18 % à l'air libre. Pour certaines applications, on conseille le séchage artificiel.

Protection artificielle

Il faut préserver le bois quand sa durabilité naturelle est insuffisante pour garantir la longévité d'un ouvrage, et seulement dans ce cas. Les produits de préservation du bois contiennent des biocides dont il ne faut user, pour d'évidentes raisons de santé, qu'avec mesure.

Si l'architecte a bien fait son travail de prévention physique et de choix approprié des bois, les produits ne devraient pas être nécessaires. En outre, les erreurs commises au niveau de la prévention constructive du bois ne peuvent être réparées, ni par des agents de conservation chimique, ni par d'autres traitements de surface qui ne feraient, au mieux, que retarder la naissance des dégâts.

Mais il est vrai qu'on traitera fréquemment la structure portante de la maison, même si le bois utilisé est durable, car on ne sait jamais, rares sont les bois qui peuvent véritablement résister à l'ensemble des insectes existants… Et la faible proportion de bois traité est celle qui soutient le toit au-dessus de notre tête.

Certains produits comme les huiles et le bitume sont utilisés depuis toujours pour protéger le bois. D'autres produits naturels ont fait leur apparition plus il y a peu de temps, et utilisent dans leur composition énormément de substances connues depuis longtemps. Énormément de produits naturels ou biologiques existent, mais les magasins n'en proposent le plus souvent qu'une marque ou deux, et ceci seulement pour des raisons de problèmes de stockage.

Traitement thermique

C'est un nouveau procédé, développé par exemple par l'École des Mines, à Wageningen aux Pays-Bas ainsi qu'au Canada, qui reste pour le moment expérimental ; il est toujours énormément trop tôt pour connaître les véritables avantages et inconvénients.

Le chauffage devrait perfectionner la durabilité et la stabilité dimensionnelle des bois, sans apport de biocides. Par une thermolyse (chauffage à 150-200 °C en milieu aqueux), un séchage conventionnel puis un deuxième passage dans un four, sec cette fois, cette technique fragmente l'hémicellulose en la liant à la lignine, elle-même aussi partiellement modifiée. Ceci provoque la naissance d'une structure réticulaire et rend ces composantes du bois moins reconnaissables, par conséquent moins accessibles, aux champignons.

L'hémicellulose ne peut plus non plus attirer l'eau présente dans le milieu ambiant, et l'équilibre hygroscopique (EMC) du bois ne dépassera plus les 17 %. On se trouve par conséquent en présence d'une matière qui n'est plus véritablement du bois, qui ne jouera plus de rôle régulateur d'humidité, mais, mis à part la dépense d'énergie pour les fours, cette méthode apparaît à première vue comme plutôt écologique, en particulier pour des utilisations a haut risque comme l'extérieur.

Les huiles

L'huile généralement est le traitement de surface le plus simple, le meilleur marché et le plus écologique. Elle protège le bois de l'eau en jouant le rôle de bouche-pores. Elle imprègne le bois, est non filmogène, et laisse passer la vapeur d'eau, ce qui permet au bois de sécher s'il a été accidentellement humidifié, mais avec une moindre résistance, surtout en présence de sollicitations mécaniques. Les retouches sont faciles à réaliser.

L'huile de lin est une protection naturelle utilisée depuis longtemps pour protéger l'ensemble des bois, intérieurs comme extérieurs sous abri.

L'huile dure protège le bois de revêtements de sols tout en le laissant respirer, et a une certaine résistance aux sollicitations mécaniques

Les sels

Le sel de bore est une poudre blanche qu'on dilue dans l'eau pour en badigeonner le bois. Il est connu depuis longtemps comme protection intérieure contre les champignons, et répulsif contre les insectes. À l'extérieur il est particulièrement vite lavé par la pluie et n'est par conséquent pas utilisé.

D'autres sels sont connus et utilisés pour la préservation industrielle, comme les sels de cuivre, chrome, arsenic, etc., qui sont particulièrement dangereux et totalement pas écologiques.

Décret no 2004-1227 du 17 novembre 2004 (République Française)  :

Art. 1er. - L'article 13 du décret du 2 octobre 1992 susvisé est complété par un second alinéa ainsi rédigé :

Il est interdit de mettre sur le marché le bois traité avec des composés de l'arsenic.

Art. 2. - L'article 14 du décret du 2 octobre 1992 susvisé est remplacé par les dispositions suivantes :

Art. 14. - Par dérogation aux dispositions de l'article 13 ci-dessus, les substances et préparations de protection du bois constituées de solutions de composés inorganiques du type CCA (cuivre-chrome-arsenic) de type C peuvent être mises en œuvre au moyen de procédés utilisant le vide ou la pression pour l'imprégnation du bois dans des installations déclarées ou autorisées au titre de la rubrique 2415 de la nomenclature des installations classées. Les entreprises qui utilisent aux fins ci-dessus décrites des composés de l'arsenic tiennent à la disposition de l'administration, pour être présentés sur toute réquisition de l'autorité compétente, les renseignements relatifs aux quantités de produits utilisés ainsi qu'aux zones d'utilisation.»

Art. 3. - Il est ajouté au décret du 2 octobre 1992 susvisé un article 14 bis ainsi rédigé :

Art. 14 bis. -

  1. Par dérogation aux dispositions de l'article 13 ci-dessus, le bois traité aux solutions CCA dans les conditions décrites à l'article 14 peut être mis sur le marché pour un usage professionnel et industriel quand le traitement est mis en œuvre pour préserver l'intégrité structurelle du bois à des fins de sécurité.
  2. Le bois ainsi traité est destiné aux usages suivants :
    • charpente de bâtiments publics, agricoles, administratifs et industriels ;
    • ponts et ouvrages d'art ;
    • bois d'œuvre dans les eaux douces et saumâtres ;
    • écrans acoustiques ;
    • paravalanches ;
    • glissières et barrières de sécurité du réseau autoroutier ;
    • pieux de clôture servant au parcage des animaux ;
    • ouvrages de retenue des terres ;
    • poteaux de transmission électrique et de télécommunications ;
    • traverses de chemin de fer souterrain.
  3. En aucun cas le bois ainsi traité ne est parfois utilisé :
    • dans les constructions à usage d'habitation ;
    • dans toute application comportant un risque de contact répété avec la peau ;
    • dans les eaux marines ;
    • à des fins agricoles autres que celles liées aux pieux de clôture pour animaux ainsi qu'aux usages de charpente ou autres structures visés au 1 du présent article ;
    • dans toute application dans laquelle le bois traité risque d'entrer en contact avec des produits intermédiaires ou finis conçus pour l'alimentation humaine ou animale.»
Le bitume

L'asphalte naturel est utilisé depuis la nuit des temps comme protection des piquets de clôtures et des bateaux, les utilisations de bois les plus complexes car les zones localisées entre l'air et l'eau sont le terrain privilégié des champignons.

Les peintures

Énormément de marques proposent des peintures dites naturelles. Pour pouvoir porter ce titre elles doivent contenir au moins 90 % de produits naturels.

Les lasures sont non filmogènes et laissent le bois respirer. Elles sont plus faciles à retoucher ainsi qu'à rénover que les peintures filmogènes. Les lasures portant les codes C2 ou C3 sont fongicides (sauf la nouvelle gamme des C3) et anti-bleuissement.

Les Topcoats sont semi-filmogènes et sont quelquefois nommés lasures satinées. Avec le code CTOP, elles ont un effet anti-bleuissement.

Les peintures filmogènes empêchent certes l'eau d'atteindre le bois quand elles sont en bon état, mais contribuent à créer les conditions de confinement propres au développement des champignons dès qu'elles présentent des imperfections. Les peintures acryliques ne pénètrent pas dans le bois et peuvent former des «cloques» où l'eau s'infiltre. Les peintures à l'huile restent plus longtemps adhérentes.

Les vernis

Le vernis est une couche transparente épaisse, dure et filmogène. Il est utilisé pour la finition des parquets, les rendant insensibles aux taches. Mais le vernis empêche le bois de respirer, le rend inodore et froid. Le feuil s'use et les retouches sont visibles.

Autres

Dans la série «produits chimiques décriés», on peut citer la Créosote, qui, après de longues années de service, a été interdite par la commission européenne, d'une directive adoptée le 26 octobre 2001. Cette directive interdit la vente aux consommateurs, et s'applique aussi au bois traité à la créosote. Un comité scientifique de l'UE a en effet conclu d'une étude récente que la créosote a un potentiel cancérigène plus important qu'on ne le pensait, dépassant les limites permises aux termes de la législation existante, surtout à cause du benzo-a-pyrène (B[a]P). Il est envisageable de continuer à utiliser la créosote pour des applications industrielles, par exemple pour les traverses de chemin de fer et les poteaux télégraphiques, mais sa composition fera l'objet de restrictions plus sévères.

Bibliographie

Articles
Revues
Circulaires

Voir aussi

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"Poêle à bois bûches"

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