Le bois, un matériau de construction tendance

Le bois est un matériau de construction très avantageux, d’où l’augmentation ces derniers temps du nombre de maisons construites en bois. En combinaison avec d’autres matériaux, les propriétés du bois peuvent encore être améliorées.

Maison en bois

Maison en bois. (Image: CanStockPhoto)

Une maison en bois de 30 étages devrait bientôt enrichir la ligne d’horizon de Vancouver au Canada. D’autres pays développent des projets similaires en vue d’atteindre de nouveaux sommets. «Même les maisons en bois sont sujettes à compétition, pour savoir qui construira le plus haut», explique Andrea Frangi, professeur en construction en bois à l’ETH de Zurich. «Dans la pratique, la priorité n’est pas à ces ouvrages spectaculaires, mais aux bâtiments «normaux» à plusieurs étages dont le nombre ne cesse de croître.»

Selon une statistique de la Haute école spécialisée de Berne, 1530 immeubles collectifs, commerciaux et publics ont été construits en Suisse en 2013, soit 50 % de plus qu’il y a cinq ans. «Les maisons en bois ne représentent encore qu’une petite partie des nouvelles constructions», estime le Prof. Frangi, «mais la tendance est claire: le bois s’impose de plus en plus comme matériau de construction.» Et cela pour une bonne raison: matière première renouvelable, le bois est écologique. La construction en bois est aussi plus rapide. «Les maisons en bois sont construites à sec et les différents composants peuvent être préfabriqués en atelier. Un double gain de temps», explique le Prof. Frangi. De plus, le bois étant plus léger que le béton ou l’acier, les fondations des grands bâtiments sont beaucoup moins sollicitées. Enfin, dernier atout mais non des moindres: en cas de séisme, les constructions en bois sont moins vulnérables que les constructions massives.

Combiner les points forts

Le bois a toutefois certains inconvénients: les constructions en bois n’offrent pas une protection acoustique optimale et ont une solidité et une fiabilité limitées. C’est pourquoi le Prof. Frangi et son groupe de recherche investiguent comment améliorer efficacement les propriétés des composants en bois. «Pour les poutres en bois, les noeuds affaiblissent la résistance du matériau», explique-t-il. «Le renforcement par un matériau composite en fibres permet d’éviter cet inconvénient et d’améliorer la fiabilité du matériau.» La combinaison du bois et du béton est aussi une variante intéressante. Le bois peut absorber les contraintes de traction tandis que le béton résiste à une pression élevée. En combinant ces deux matériaux, on obtient idéalement un composant qui offre une résistance élevée à la pression et à la traction. Le résultat obtenu dépend en grande partie de la manière d’associer les matériaux, par exemple avec des dentures mécaniques ou des vis.

Un autre thème occupe les chercheurs: les maisons en bois sont presque exclusivement construites en bois de résineux. D’une densité plus faible que le bois de feuillus dur, il est plus facile à traiter à la scierie. De plus, le bois de hêtre, le plus répandu en Suisse, est sensible à l’humidité et se déforme assez vite. L'équipe du Prof. Frangi recherche désormais comment traiter le bois de feuillus pour l’utiliser comme matériau de construction. «Nous avons de nombreux feuillus dans nos forêts. Il est dommage que nous les utilisions si peu pour la construction.»

Image: CanStockPhoto

Protection incendie: une donnée à ne pas négliger

Il y a 10 ans encore, les prescriptions de protection incendie en Suisse interdisaient la construction de bâtiments en bois à plusieurs étages, mais cela a changé en 2003 avec l’assouplissement de la réglementation concernée et l’autorisation de construire des maisons en bois à six étages. Cela grâce à des essais au feu détaillés qui ont permis d’analyser la manière dont se comportaient les constructions en bois en cas d’incendie.

La construction de maisons en bois à plusieurs étages est exigeante. «Cela demande une planification précise, une exécution dans les règles et une assurance qualité complète», explique Andrea Frangi. «Dans les maisons en bois, contrairement aux constructions massives, il est impossible sur le chantier de faire un trou supplémentaire pour un câble modifié, au risque de compromettre la protection incendie du bâtiment.» Pour combiner le bois avec l’acier, le plastique ou le béton, il est essentiel de savoir exactement comment se comporteront ces composés en cas d’incendie. Si la résistance du composite diminue brusquement en cas de forte chaleur, les conséquences pour les personnes dans le bâtiment peuvent être fatales.

 

Texte: SATW / Felix Würsten
Source: Article publié dans Technoscope 2/14: Le bois.
Technoscope est le magazine de la technique pour les jeunes de la SATW.

D'autres articles de ce numéro de Technoscope se trouvent dans le dossier «Le bois» sur SimplyScience.ch.

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