Le bois en tant que matériau de construction

Le bois est un matériau de construction employé depuis belle lurette, la preuve : nul autre que Jésus (à l'an 0) exerçait la profession de charpentier. Cependant, l’arrivée de nouveaux matériaux de construction comme l’acier et le béton, au tournant du XXe siècle,  ont fait perdre le piédestal à ce matériau naturel et vivant.

De nos jours, la mode du bois revient. Il ne suffit que de savoir le travailler, une expertise que détiennent les ébénistes professionnels tous statuts confondus.  

Comment le matériau de bois peut changer en fonction de son environnement?

Ce matériau naturel possède l’aptitude d’absorber l’humidité, alors le taux d’humidité provoque des changements de retrait et de gonflement du bois. Additionnée à d’autres conditions environnantes, l’humidité est responsable de la pourriture du bois. L’hygroscopicité ou teneur en humidité est le rapport de la masse de l’eau présente dans le bois sur la masse du bois sec exprimé en pourcentage.

Le bois contient de l’eau sous deux formes. D’une part, l’eau est absorbée à l’intérieur des parois cellulaires quand il se trouve dans l’humidité, et d’autre part, l’eau libre à l’intérieur des cavités cellulaires va s’évaporer en premier quand le bois sèche, jusqu’à l’obtention du taux d’humidité correspondant au point de saturation des fibres, environ 30% pour la plupart des essences de bois. Au-delà de cette teneur en humidité, il ne se produit plus de gonflements.

En dessous du point de saturation des fibres, le bois perd ou absorbe de l’humidité jusqu’à ce que la teneur en humidité soit en équilibre avec celle de l’air ambiant. Il est important d’éliminer l’eau contenue dans les éléments de bois avant leur utilisation de façon à ce que le retrait ne se reproduise pas après l’installation.

L’eau peut être éliminée par séchage, naturellement ou au séchoir. En Amérique du Nord, cette dernière se situe entre 8 et 12 %. Le Code national du bâtiment demande que la teneur en humidité des éléments en bois de la structure n’excède pas 19 % au moment de leur mise en œuvre. 

Photo : Flickr- Dave

Inutile de rappeler que le bois brûle, ce qui peut donner l'impression qu'un chalet en bois rond est plus vulnérable aux flammes qu’une construction contemporaine en béton. N’empêche que s’il fait moins de 37 degrés Celsius, les changements de température influencent très peu la résistance du bois. Le bois est un excellent isolant thermique à cause de sa structure cellulaire contenant une grande quantité de cavités. Le bois résiste à la chaleur 500 fois plus que l’acier et 7 fois plus que le béton, en plus d’emmagasiner 3 fois plus la chaleur que le béton.

Même si le bois brûle, sa combustion lente génère à la surface du bois une couche de carbone isolant le bois non brûlé de la chaleur dégagée par les flammes, un phénomène qui réduit la vitesse de carbonisation. La partie non brûlée ne perd que 10 % à 15 % de sa résistance totale. En cas d’incendie, si les pompiers arrivent à temps, les éléments en bois de votre maison peuvent être sauvés.    

L’hygroscopicité du bois peut changer la densité du matériau, c’est-à-dire le poids et le volume. La densité se mesure par la différence entre le poids du bois à l’état vert ou basal et le poids du bois complètement sec via le volume d’eau.

8 raisons pour construire sa maison en bois

Si l'on se fie au conte Les trois petits cochons, la maison en bois serait plus solide que la maison de paille, mais moins solide que la maison en briques. Dans la réalité, peu de gens doivent composer avec des loups friands de côtelettes de porc. Il y a plutôt une série d'autres critères à prendre en compte.    

1) La solidité des structures en bois vaut celle de béton ou d’acier. En accord avec les exigences du Code de construction en ce qui a trait au support des charges (poids, vent, séismes), il est impossible qu’une structure en bois soit moins solide.

2) La longévité de bâtiments en bois a été démontrée par une foule d’exemples qui ont résisté au passage du temps pendant des siècles. À Montréal et à Québec, les bâtiments sont démolis pour des raisons de zonage, de changement de fonction ou d’abandon et non pour le matériau.

3) La sécurité des structures en bois est garantie par le Code de construction afin de pouvoir contenir l’incendie. Les systèmes de construction à charpente de bois offrent des degrés de résistance au feu et les maisons de plus de trois étages doivent être munis de gicleurs.

4) La conformité des structures en bois aux exigences de performance du Code de construction est appuyée par de nombreux essais de résistance au feu, de performance structurale et de résistance sismique réalisés sur des bâtiments réels.

5) Le coût d’une structure en bois est plus compétitif qu’une en béton ou en acier lorsque conçue par des professionnels parce qu’elle permet de réduire le temps de chantier. Dans de nombreux cas, le fait que la structure soit laissée apparente nécessite moins de matériaux pour la finition.

Photo : yolanda.white84

6) Le recyclage des matériaux en bois est assuré par les centres de tri répartis sur l’ensemble du territoire. Une enquête indique que plus de 84 % des 450 000 tonnes de bois de construction, de rénovation et de démolition traitées par les centres de tri sont recyclés, 95 % au maximum.  

7) La réutilisation du bois recyclé par les centres de tri se retrouve dans la fabrication de panneaux de particules ou de panneaux de fibres (MDF), de granules, de bûches de chauffage, d’éthanol ou comme biocombustibles pour la production d’énergie.    

8) L’empreinte environnementale d’un bâtiment en bois présente un bilan avantageux du fait qu’il est issu d’une ressource renouvelable et que sa fabrication requiert peu d’énergie, d’autant plus qu’il offre d’excellentes propriétés de résistance thermique. 

Choisir son bois pour la construction

Selon Écohabitation, vous devez distinguer les bois d’ossature des bois intérieurs pour les moulures et les boiseries.

Le bois d’ossature utilisé pour la structure de la maison sert à bâtir les poutres, les poteaux, l’ossature de toiture, l’ossature de plancher, les solives, le bois de charpente, le bois de colombage, les linteaux, etc. Employez le bois de construction standard SPF (épinette, sapin et pin) pour le bois de charpente léger, pour le gros bois d’œuvre en provenance de la côte ouest-canadienne et le bois à entures multiples (aussi appelé bois jointé). Le bois d’ingénierie peut provenir de plus petits arbres sous forme de bois lamellé-collé, de bois lamellé croisé et de bois contrecollé.

Le bois intérieur pour les moulures et les boiseries existe en plusieurs matériaux : pin, chêne, érable et merisier. Les moulures en pin jointé demeurent le meilleur choix.

Photo : Katy

À l’achat, priorisez le bois étampé « FSC ». La certification Forest Stewardship Council promeut une gestion de la forêt écologiquement respectueuse, socialement bénéfique et économiquement viable. Cet aménagement forestier durable à travers le monde contribue à la protection de la biodiversité des forêts et de la faune, et bénéficie économiquement aux peuples autochtones, aux communautés et aux travailleurs.

Le bois, ce matériau méconnu par les architectes

Dans le cadre de la deuxième édition du Forum franco-québécois bois & forêt organisé par l’Ordre des ingénieurs forestiers du Québec (OIFQ) en 2014, le collaborateur du webzine Kollectif, Marc-André Carignan s’est entretenu avec l’architecte-associé de la firme de Bourassa-Maillé et président sortant de l’Ordre des architectes du Québec, André Bourassa au sujet du blocage à l’utilisation du bois comme matériau en architecture. Voici un extrait de l’entrevue: 

Comment expliquez-vous la désaffection des Québécois pour les constructions en bois ces dernières décennies?

« Au Québec, on s’est retrouvé après la guerre avec un surplus d’acier. On n’avait plus de char d’assaut à construire. Ces surplus ont été donc récupérés pour fabriquer des bâtiments. Ç'a été un point tournant. Il y a aussi une question de lobbying envers certains matériaux, comme le béton et l’acier, mais chaque filière de matériau a son lobby.

Le problème avec le bois au Québec ces dernières décennies, c’est qu’il a surtout été confiné à un matériau de charpente complètement camouflé dans un bâtiment. On a donc oublié à travers le temps ses caractéristiques comme isolant ou pour améliorer l’acoustique du lieu.»

Y’a-t-il des mythes ou de fausses croyances qui persistent dans ce secteur d’activité, freinant ainsi son développement?

« Au Québec, plusieurs mythes subsistent toujours, notamment en ce qui a trait à la protection incendie. Plusieurs services de pompiers à travers la province sont très rébarbatifs face au bois, même s’il existe de nombreuses stratégies de nos jours pour le protéger contre le feu. Et quand ils sont ouverts à ce type de construction, c’est avec deux épaisseurs de placoplâtre, des gicleurs et d’autres murs de protection.

Ça ne finit plus ! Pourtant, un chef incendie dans la région de Sherbrooke m’a déjà avoué qu’il n’hésitait jamais à faire entrer son équipe dans un immeuble de bois en feu, mais qu’il était peu enclin à la faire entrer dans un immeuble en acier parce que l’édifice peut se déformer rapidement sans démontrer de signes de faiblesse. Bref, les paradoxes de ce genre n’aident pas l’effervescence de l’industrie.»

Photo : seier+seier

Y’a-t-il un manque d’expertise des architectes face à l’utilisation du bois?

« Oui, définitivement. L’utilisation du bois au Québec reste très souvent esthétique, pour ne pas dire superficielle. On le voit notamment dans plusieurs concours d’architecture de bibliothèques ou salles de spectacles. C’est le syndrome du « As-tu vu le beau bois à l’extérieur de ma bâtisse ? ». Il manque souvent de profondeur d’analyse. On exploite donc très mal les caractéristiques de ce matériau, qui sont pourtant fantastiques. Sans compter que son utilisation est souvent mal gérée lorsque le bois est exposé aux intempéries. Le bois pourrit à l’extérieur. C’est horrible ! On doit également se défaire des « coquetteries » d’architectes qui sont actuellement enseignées dans les écoles d’architecture. Par exemple : la continuité des matériaux de l’intérieur vers l’extérieur.

On voit ça tout le temps en architecture contemporaine, que ce soit pour un bâtiment résidentiel, commercial ou institutionnel. Or, le bois à moitié en dedans et à moitié en dehors, c’est un désastre en termes de pérennité. La partie extérieure s’usera en quelques années alors que celle à l’intérieur n’aura pas changé d’apparence. Ça n’a aucun sens. Même chose pour le béton : la continuité de l’intérieur vers l’extérieur crée un pont thermique dramatique avec notre climat québécois. Et pourtant, c’est ce qu’on voit partout dans les écoles d’architecture. »  

Vous aimeriez en savoir plus sur le métier d'ébéniste? Consultez notre article L'ébénisterie : un métier taillé dans le bois.

Photo : Province of British Columbia

Auteur : René-Maxime Parent