Le bois construction - Les Grands Ateliers

Transcription

[ manuel de l’exposition ]
Le bois
et les
fibres végétales
dans la
os
fibres
végétales
ISBN 2-913962-09-2
Boulevard de Villefontaine
BP43 - 38092 Villefontaine Cedex
FRANCE
www.lesgrandsateliers.fr
9782913962095
Tarif : 6.00 €
et les
et les
Le bois
le
fibres végétales
dans la
construction
construction
le
et les
os
fibres
végétales
Le bois et les fibres végétales
[ Préface ]
Avec cette première publication « le bois et les
fibres végétales », les Grands Ateliers inaugurent
l’édition d’une série de manuels pédagogiques
autour des matériaux utilisés dans la construction
ou la réalisation d’objets d’art et de design.
Le premier ouvrage « le bois et les fibres végétales » sera
suivi en 2005 par « les bétons » et « les métaux », puis en
2006 par les « polymères ».
Ces manuels sont rédigés à partir des textes et des illustrations recueillis pour réaliser une exposition itinérante, qui
présente des dizaines d’échantillons de matériaux, de l’état
brut à l’état transformé.
Dans ce premier numéro, les étudiants et lycéens trouveront
les principales notions sur la transformation des bois et des
fibres végétales, depuis la forêt et les champs, jusqu’aux
éléments constructifs de l’habitat, et ils découvriront les
procédés d’assemblage traditionnels et modernes illustrés
par de très nombreuses photos d’ouvrages.
Nous espérons que ce manuel donnera à tous l’envie de travailler plus encore avec ces matériaux et marquera le début
d’une démarche plus approfondie sur ce mode de construction.
Ce manuel a pu être réalisé grâce au soutient de la Région
Rhône Alpes et l’appui technique du CNDB.
Myriam Olivier
Directrice des Grands Ateliers
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[ Sommaire ]
1. Essences de bois et fibres
Quelques essences et fibres végétales
entrant dans la construction...
Le Chanvre
Le lin
Le seigle
L’osier
Le bambou
Le mélèze d’Europe
Le pin sylvestre
Le sapin pectiné
L’épicéa commun
Le sapin de douglas
Le western red cedar
Le châtaigner
Le chêne pédonculé
Le hêtre
Le robinier / faux acacia
Le bouleau verruqueux
Les peupliers
Iroko
Okoumé
Sipo
Teck
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Les bois : données techniques...
Le bois
Quel avenir pour les bois ?
Un bois plein d’avenir
Les bois de construction
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2. Transformations
Sciage
Déroulage, tranchage
Traitement
Trituration
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3. Emplois et structures du bois
dans la conctruction
Les bardages
Les charpentes
Les murs
Les planchers
Les menuiseries extérieures
L’agencement intérieur
Les ouvrages
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Essences de bois et fibres
1. Bois et ﬁbres
végétales
Quelques essences et ﬁbres végétales
entrant dans la construction ...
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Le Chanvre
Nom commun : Chanvre industriel
Nom botanique : Cannabis sativa
(variétés pauvres en THC)
Récolte du chanvre
Le chanvre est une plante annuelle, dioïque (c’est
à dire avec des pieds mâles et des pieds femelles).
Sa culture exige un sol profond riche en humus et
abondamment fumé. On le sème au printemps, après
les dernières gelées. La récolte se fait fin août pour
le chanvre non battu ou courant septembre pour le
chanvre battu. La culture du chanvre laisse une terre
propre, ameublie en profondeur. Elle permet de rompre le cycle parasitaire : elle ne réclame aucun fongicide, insecticide ni herbicide.
Histoire du chanvre
2727 av. JC La plante est citée pour la première fois dans un texte de la pharmacopée
chinoise
300 av. JC Les Carthaginois et les Romains se battent pour le monopole de la route des
épices et du chanvre en Méditerranée.
100 av. JC Les chinois impriment le premier papier à base de chanvre et de mûrier.
770 Les Chinois impriment le premier livre en chanvre (le Dharani)
1150 Les Arabes introduisent le chanvre en Europe. Il servira à faire les premiers papiers
et le premier moulin à papier européen est établi à Alicante).
1450 Gutenberg imprime la première Bible sur du papier chanvre.
1492 80 tonnes de voiles et de cordages de chanvre équipent les caravelles de Christophe Colomb.
1930 Apparition de la première machine pouvant décortiquer le chanvre.
1988 Les agriculteurs de l’Union Européenne peuvent obtenir une aide pour la culture
du chanvre non psychotrope. Un regain d’intérêt pour le chanvre comme
source de fibres naturelles permet la
reprise de la culture du chanvre en Angleterre en 1993, puis en Hollande en
1994 et en Allemagne en 1996, alors
que la France et l’Espagne n’ont jamais arrêté totalement la production.
La surface totale est de 12000 hectares en 1996 et on s’attend à ce qu’elle
augmente encore.
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Les Grands Ateliers de l’Isle d’abeau
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Les utilisations du chanvre
Huile de chanvre
L’acide alpha linoléique (OMEGA 6) contenu dans l’huile vierge de chanvre assure
une protection naturelle de la peau de l’homme, et du pelage des animaux.
Les litières pour le cheval et les animaux
Le chanvre est utilisé depuis très longtemps en litière en France comme à l’étranger.
Amendement organique
La poudre de chanvre est le 3ème composé issu du défibrage industriel du chanvre.
Elle reste chargée de plus de 70% de matière organique (cellulose et lignine).
Bâtiment et isolation
Depuis longtemps, la fibre de chanvre est
utilisée dans la construction :
• seule ou en mélange, en plaque ou en
vrac, pour l’isolation des combles
• mélangée aux plâtres (staffeurs)
• mélangée avec des chaux et des liants
spécifiques dans des mortiers et bétons de
chanvre.
Différents produits en chanvre
Voie sèche
• FIBRES EN VRAC
longues ou courtes pour isolation de
toitures et tous vides de construction
• LAINE DE CHANVRE
en rouleaux et panneaux pour
isolation de toitures et tous
vides de construction
Voie humide
• CHENEVOTTE
non fibrée pour tous travaux
• CHANVRE fibré
isoconstruction pour enduit
isolant sur maçonnerie (pierre,
mono mur, brique, plâtrerie...)
Calibrage : 5 à 15 mm
Catalogue de l’exposition - 2004
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Fibres
Les fibres dites « papetières » servent à la fabrication de pâtes à papiers spéciaux
(papier à cigarette).
Les fibres dites « techniques » sont utilisées pour :
• des laines de chanvre pour l’isolation du bâtiment,
• des aiguilletés ou non tissés, utilisés dans l’automobile (portière, tablettes arrière),
• des polymères renforcées en fibres de chanvre.
Alimentation
• Animale :
la graine de chanvre est utilisée en mélange de plusieurs graines pour les oiseaux, et
comme appât pour la pêche.
• Humaine :
une partie de la graine est transformée en
huile de chanvre vendue en bouteille pour la
consommation directe (huile de goût ou huile
diététique) ou en vrac.
La filière chanvre du
producteur au consommateur >>
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Le Lin
Nom commun : Lin
Nom botanique : Linum usitatissimum
Le lin est une plante herbacée à fleur bleue, dont la
tige est utilisée comme fibre textile. Ses graines ont
été longtemps réservées principalement à la fabrication de peintures et à l’alimentation animale.
Le lin est cultivé en Europe depuis le Moyen-Age, en
France, la culture du lin couvre, en 2002, une surface de plus de 67400 ha de Caen à Dunkerque et se
poursuivant sur la Belgique et les Pays-Bas.
Le lin est utilisé dans l’habillement et le linge de maison, les sacs postaux, la
ficelle, les tuyaux à incendie, les revêtements muraux, les billets de banque, le
papier à cigarette, la corderie, les panneaux agglomérés utilisés en menuiserie,
l’huile, la peinture, les vernis et la fabrication de tourteaux pour l’alimentation des
animaux, l’amendement organique.
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Le Seigle
Nom commun : Seigle
Nom botanique : Secale cereale (Poaceae)
Céréale à paille annuelle de haute taille (1 à 2 m),
que l’on rencontre souvent sur des sols pauvres.
Le seigle a été
propagé en Europe par les Slaves et les Gaulois à la fin
de l’âge du Bronze. Jusqu’en 1850, il fournissait un
appoint de céréales à l’Europe sous-alimentée.
La paille de seigle est constituée d’une haute tige qui
permit pendant des siècles de fabriquer la couverture
des chaumières. Le chaume était autrefois le principal matériau de couverture. Le seigle semé en octobre
était coupé en août de l’année suivante. La récolte et
le battage étaient faits manuellement car les machines
auraient cassé la paille.
L’Osier
Nom commun : Osier vert et blanc
Famille des Salicinées
Nom botanique : Salix viminalis
L’osier est une plante qui aime l’humidité et
grandit sans difficultés dans les lieux bas et
marécageux.
Qu’est-ce que l’osier sinon la pouce d’un an d’une souche de saule !
Il existe plus de 350 variétés de saule en France. Il
faut 3 ans pour obtenir une oseraie d’une durée de
vie d’une vingtaine d’années. Les boutures, effectuées
avec l’osier de la récolte précédente, sont enfoncées
dans le sol, à raison de 5 boutures au mètre, soit
62500 boutures à l’hectare. Au printemps démarre la
pousse de l’osier qui s’épanouit en été pour atteindre
des tailles allant de 80 cm à 3.5 m.
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Le Bambou
Nom commun : Bambou
Nom botanique : Famille des Poacées
(graminées)
Le bambou est une herbe qui a su transformer ses tiges appelées «chaume», en bois,
très dur et souple, d’une durée de vie de plusieurs années.
Les bambous se présentent sous des formes très variées. Les plus petits ne mesurent que quelques dizaines de cm (Pleioblastus pygmaeus) tandis que les géants
tropicaux et subtropicaux d’Asie du Sud-Est (Phyllostachys pubescens) dépassent
sans problème les 20 m, et même jusqu’à 35 m avec un diamètre de chaume de 30
cm pour les records (genre Dendrocalamus).
Utilisation des bambous
Tous les bambous donnent des pousses comestibles
mais de qualité gustative très variable.
Le bâtiment utilise les tiges de bambous pour réaliser des constructions traditionnelles (huttes, cases...) mais également des échafaudages légers et
solides pour la construction des immeubles modernes de grande hauteur.
Utilisé depuis plus de deux mille ans par les chinois
pour la fabrication de la pâte à papier.
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Le Mélèze d’Europe
(Larix decidua Mill.), famille des Pinacées
Ethymologie
Du mot latin « decidua », qui « tombe », en rapport
avec le caractère caduque du feuillage, peu commun
pour un conifère.
Répartition géographique naturelle
Montagnes d’Europe (Alpes principalement)
Habitat
Il affectionne les pentes ensoleillées de montagne, tout en préférant les terrains
frais et profonds, à une altitude comprise entre 500 et 2500 m. Le mélèze est
fréquemment planté au bord des plantations d’épicéas pour en rompre la monotonie. Dans les Alpes, c’est l’arbre qui arrive à se
développer dans les plus hautes altitudes. On le
trouve cependant associé à d’autres résineux
(épicéas, sapins) et feuillus (bouleaux, hêtres)
dans les forêts d’altitudes moyennes.
Comment le reconnaître ?
Le mélèze est un conifère à la cime droite et
régulière, pouvant atteindre 40 m de hauteur
dans de bonnes conditions. Sa ramification est
dense et symétrique, et son port juvénile conique a tendance à s’arrondir puis s’aplatir avec
l’âge. L’écorce est brun gris, lisse sur les jeunes
arbres avant de devenir profondément fissurée
et écailleuse.
Son feuillage est d’un beau vert frais au printemps, tandis qu’on le reconnaît entre
tous à l’automne lorsqu’il se pare d’un jaune très lumineux avant de perdre ses
aiguilles. Le mélèze est le seul conifère européen à posséder cette caractéristique.
Utilisations
Le Mélèze d’Europe est une essence ligneuse de grande valeur, non seulement
pour son bois avec son dessin rouge caractéristique, mais aussi pour sa valeur ornementale. On le cultive depuis des siècles ailleurs que dans sa zone d’origine. En
Angleterre, il a été introduit avant 1629. Avec l’âge, cet arbre devient irrégulièrement verticille. Il a une cime large et mesure presque 35 m de haut. C’est aussi
une essence ligneuse importante du point de vue économique.
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Le Pin Sylvestre
(Pinus sylvestris L.), famille des Pinacées
Ethymologie
du mot latin « sylva » (forêt), qui vient de la forêt.
Régions montagneuses tempérées d’Europe, du Nord
et de l’Ouest de l’Asie. Cultivé en plaine.
Habitat
Peu exigeant d’un point de vue écologique, le Pin Sylvestre apprécie toutefois les
lieux chauds et secs en été, et pousse communément dans les grandes vallées au
climat continental jusqu’à une altitude de 2000 m. Il forme parfois des forêts entières mais on le rencontre plus souvent associé à d’autres feuillus et conifères.
Le Pin Sylvestre est un conifère à grand développement pouvant atteindre 25 à 45 m
de haut dans les meilleures conditions. On le reconnaît facilement à son écorce
crevassée et écailleuse, de couleur rougeâtre
(plutôt brune en bas du tronc, orangée en haut
et sur les branches). La cime de l’arbre, qui
surplombe un tronc droit et élancé, a tendance
à s’aplatir nettement avec l’âge.
Ses aiguilles de 4 à 6 cm de long sont groupées
par 2 sur le rameau, ce qui constitue un critère
important pour l’identification des différentes espèces de pins. Elles sont de couleur vert
bleuté ou vert foncé et persistent entre 3 et 6
ans sur l’arbre.
Les fruits sont des cônes de 3 à 6 cm de long
et peuvent être pendants ou dressés. L’arbre dégage une agréable odeur aromatique.
Utilisations
Il se travaille facilement mais ses poches de résine et ses nœuds nombreux rendent
parfois le sciage difficile. Il s’usine, se cloue, se visse, et se colle très bien. Il est
utilisé pour les charpentes classiques et lamellées-collées, pour la menuiserie du
bâtiment, les parquets, la fibre d’emballage et la papeterie. Les grosses billes
fournissent du bois de déroulage (ébénisterie).
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Mélèze d’Europe
On le reconnaît entre
tous à l’automne lorsqu’il se pare d’un jaune
très lumineux avant de
perdre ses aiguilles.
Les fruits sont des cônes de 3 à 6 cm de
long et peuvent être pendants ou dressés.
L’arbre dégage une agréable odeur aromatique.
Pin Sylvestre
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Le Sapin pectiné
(Abies alba Mill. / Abies pectinata DC.), famille des Pinacées
Ethymologie
Nom de genre Abies, issu du grec « abios », qui vit
longtemps.
Montagnes du sud et du centre de l’Europe, dans les
étages montagnards humides.
Habitat
On le trouve fréquemment associé au Hêtre et à l’Epicéa dans les forêts de montagne. Il affectionne les terrains calcaires ou siliceux tant que ceux-ci sont suffisamment profonds et humides. Localement en régression dans les Alpes (pollution
atmosphérique, phénomènes de dépérissements périodiques, dégâts sur les jeunes
sujets dus à la surpopulation du gibier sauvage).
Ce grand conifère peut atteindre 40 à 50 m de hauteur
et vivre jusqu’à 200 à 300 ans. Sa cime, d’abord conique, tend à s’aplatir avec l’âge (comme de nombreux
conifères d’ailleurs, ceci s’expliquant par le fait qu’à
maturité les pousses latérales deviennent plus vigoureuses que celles situées au sommet de l’arbre). Les
jeunes sujets présentent une écorce lisse d’un beau gris
argenté avant de se fissurer sur les sujets plus âgés.
Comme tous les vrais sapins, souvent confondus avec
les épicéas, il possède des cônes dressés sur les branches, qui se désagrègent à maturité et dont le rachis
(axe central du cône) persiste 2 à 3 ans après la chute
des écailles. Les aiguilles, d’un beau vert sombre et lustrées, mesurent 1,5 à 3 cm
de long et sont de forme aplatie. Elles présentent 2 bandes stomatiques blanchâtres
facilement repérables sur la face inférieure, et persistent 6 à 9 ans sur l’arbre.
Utilisations
Assez résistant, il se scie facilement, s’usine, se colle, et se peint bien, mais c’est
un bois peu durable. Excellent bois de menuiserie, de charpente légère et de grande
portée, il est utilisé pour les charpentes lamellées-collées, les coffrages, les plinthes, moulures, parquets, la caisserie, les jouets, la papeterie. Les meilleurs choix
sont employés avec l’épicéa dans la construction aéronautique (planeurs).
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L’Epicéa commun
(Picea abies (L.) Karst. / Picea excelsa (Lam.) Link.), famille
des Pinacées
Ethymologie
Du latin « pix », « picis », « poix » en français.
Allusion faite à la résine, également appelée poix,
produite en abondance par ce conifère..
Montagnes d’Europe, introduit à basse altitude et en plaine.
Habitat
L’épicéa est un grand conifère de nos montagnes,
peu exigeant qui pousse dans un large éventail de
qualité de sol, de température et d’humidité. On
trouve toutefois les plus beaux exemplaires dans
les forêts fraîches et relativement humides des
climats montagnards et continentaux, aux essences uniques ou mixtes ou en exemplaires épars.
Il a mauvaise réputation à juste titre sur le plan
écologique car, planté en forêt mono spécifique en
plaine, il perturbe considérablement l’écosystème
initial du sous-bois (acidification du sol, fort ombrage permanent).
C’est un de nos grands conifères européens pouvant atteindre 40 à 50 m de hauteur, au tronc très droit et à la cime conique (comme la plupart de conifères). Il
présente une écorce fissurée, de couleur brun rougeâtre. Il existe souvent une confusion entre l’épicéa (genre Picea) et sapin (genre Abies), car ce sont deux conifères très répandus et d’aspect semblables. Les deux peuvent toutefois se différencier
facilement par leurs cônes ; ceux de l’épicéa sont allongés et pendants tandis que
ceux du sapin son dressés sur la branche. Les aiguilles de l’épicéa mesure 1,5 à 2
cm de longueur, et leurs extrémités sont pointues et piquantes au toucher.
Utilisations
Il est assez léger, tendre et peu nerveux. C’est un bois facile à travailler, mais
peu durable. Il convient surtout aux menuiseries intérieures (moulures, lambris,
huisseries) et extérieures (fenêtres et bardeaux), aux charpentes légères, échafaudages, coffrages. Il est utilisé comme fibre d’emballage, pour la papeterie et bois
dits de musique ou de résonance qui sont utilisés en lutherie pour les violons, les
tables d’harmonie de pianos, les tuyaux d’orgues.
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Sapin Pectiné
Les aiguilles, d’un beau vert
sombre et lustrées, mesurent 1,5
à 3 cm de long et sont de forme
aplatie.
Epicéa Commun
Les aiguilles de l’épicéa mesure 1,5
à 2cm de longueur, et leurs extrémités sont pointues et piquantes au
toucher.
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Le Sapin de Douglas
(Pseudotsuga menziesii (Mirbel) Franco / Pseudotsuga douglasii (Lindl.) Carr.), famille des Pinacées
Ethymologie
Nommé ainsi en l’honneur du botaniste écossais
David DOUGLAS, connu pour ses découvertes et
collectes de plantes en Amérique du Nord au 19ème
Siècle.
Côte Ouest de l’Amérique du Nord, de l’Alaska à la Californie et vers l’Est jusqu’aux Montagnes Rocheuses.
Habitat
Ce grand conifère peuple les forêts verdoyantes de la Côte Ouest des Etats-Unis
et du Canada jusqu’à 1800 m d’altitude où il cohabite fréquemment avec des
épicéas, thuyas géants, séquoias et autres grands conifères qui affectionnent les
climats frais et humides. Sa bonne capacité d’adaptation lui a également permis
de coloniser des milieux plus sec et plus continentaux. La variété « glauca », de
dimension moindre, est ainsi présente dans une bonne partie des Montagnes Rocheuses jusqu’à 3000 m d’altitude. Les conséquences des nombreuses plantations
monospécifiques en Europe sont les même qu’avec l’épicéa : appauvrissement des
sous-bois par manque de lumière et acidification des sols.
Les plus beaux spécimens atteignent dans la nature près d’une centaine de mètres
de hauteur pour seulement la moitié en Europe, où il demeure tout de même un très
bel arbre. Les jeunes sujets ont une croissance annuelle très vigoureuse, avec des
branches longues et souples. Son port est régulièrement conique et son tronc droit.
Il présente des bourgeons fusiformes de couleur brun-rouge caractéristique, dont
les écailles sont frangées de blanc. Au premier abord, il peut faire figure d’épicéa
avec ses cônes pendants, mais il s’en différencie aisément par la forte odeur de
citronnelle que dégage le feuillage lorsqu’on le froisse.
Utilisations
C’est le principal bois de construction de l’Amérique du Nord surtout grâce à ses
dimensions et à son absence de nœuds ou de défauts. Il est utilisé pour les constructions navales, les travaux hydrauliques et maritimes (écluses, pilotis, appontement), mais aussi pour la fabrication de panneaux contreplaqués, la décoration, la
menuiserie intérieure et extérieure. L’un des débouchés les plus prometteurs est la
fabrication d’éléments en bois lamellé-collé de Douglas.
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Le Western Red Cedar
(Thuja plicata D. Don),
famille des Cupressacées
Ethymologie
Du grec « thuia », désignant un arbre résineux à bois odorant.
Côte Ouest de l’Amérique du Nord, du
Sud-Est de l’Alaska au Nord jusqu’au Nord-Ouest de la Californie au Sud. Présent
également dans une petite partie des Montagnes Rocheuses. Introduit en Europe
en 1853.
Habitat
C’est un habitant des forêts humides et tempérées de
la Côte Ouest de l’Amérique du Nord, au même titre
que le Sapin de Douglas et de nombreux autres grands
conifères avec lesquels il cohabite à l’état spontané.
Comme eux il apprécie les climats et les terrains frais
et humides. Il se montre bien rustique mais tolère plus
difficilement les conditions climatiques extrêmes, notamment les sécheresses prolongées.
Contrairement au Sapin de Douglas également originaire de l’Amérique du Nord,
le Red Cedar n’est pas un arbre introduit dans nos forêts européennes. Le cultivar
«Plicata» est très connu chez nous en tant que conifère d’ornement et appelé thuya
commun, longtemps très utilisé pour la plantation de haie et d’écrans de verdure,
plus rarement en sujet isolé où il prend un port conique à pyriforme. Ses feuilles se
présentent sous la forme d’écailles de couleur vert franc et d’aspect luisant. Les sujets plantés en isolé, non taillés, peuvent atteindre 10 à 15 m de hauteur en Europe
et dans de bonnes conditions, tandis que dans son habitat naturel les sujets de 50 à
60 m de hauteur ne sont pas rares. Les branches basses des sujets âgés présentent
la particularité de se courber vers le sol puis de s’y enraciner.
Utilisations
Bois d’une excellente résistance aux intempéries, ne nécessitant aucun traitement:
Decking - Plancher de terrasse (piscine, plage, jardin...) - Lambris - Bardage - Menuiseries extérieures (volets, fenêtres...) - Meubles - Fabrication de cuisine - Agencement intérieur - Décoration - Mobilier de jardin - Portails, clôtures, barrières,
vérandas, aménagement extérieur, portes d’entrée.
Le red cedar est un bois imputrescible.
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Son port est régulièrement conique et son
tronc droit.
Sapin de Douglas
Il se montre bien rustique mais
tolère plus difficilement les conditions climatiques extrêmes,
notamment les sécheresses prolongées.
Les branches basses des sujets
âgés présentent la particularité
de se courber vers le sol puis de
s’y enraciner.
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Western Red Cedar
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Le Châtaigner
(Castanea sativa Mill.), famille des Fagacées
Ethymologie
«castanea», nom latin dérivé du grec «Kastanon»,
ville située sur les bords de la mer Egée, célèbre dans
l’antiquité pour les châtaignes que l’on y récoltait.
Asie Mineure, puis introduit de longue date dans le
Sud de l’Europe et le Nord de l’Afrique, notamment par les Romains.
Habitat
Le Châtaigner est un composant des forêts de feuillus du Sud de l’Europe où il
prospère sur sol non calcaire. On le trouve fréquemment en présence de chênes
pédonculés et de bouleaux qui affectionnent également les milieux acides. C’est un
bel arbre forestier et fruitier devenu indigène dans le bassin méditerranéen où on
le trouve jusqu’à 1200 m d’altitude, mais seulement 600 m en production fruitière
(châtaigne).
C’est un arbre pouvant atteindre 25 à 35 m de hauteur, à la couronne largement
arrondie et dont le tronc peut atteindre 4 à 5 m de diamètre en 1500 ans pour les
records. Toutefois, sa faculté à repousser très vigoureusement après une taille sévère lui vaut d’être utilisé en taillis où il se développe en touffe et produit des pousses droites et très vigoureuses. On le reconnaît facilement à ses grandes feuilles
lancéolées de 15 à 20 cm de longueur, raides, à dents aiguës, d’un beau vert lustré
dessus, plus pâle dessous et virant au jaune pâle à l’automne. A la floraison, en
mai-juin, les longs chatons mâles de couleur blanche jaunâtre attirent l’attention
et contrastent avec le feuillage. Ils dégagent une odeur particulière. Plus tard, les
fruits comestibles (châtaignes) sont inclus dans une bogue très épineuse qui tombe
et s’ouvre à maturité.
Utilisations
Essence durable, en raison de sa richesse en tanin, c’est un bois qui résiste bien aux
attaques des champignons et se prête à tous les travaux d’usinage et de façonnage,
car il est facile à fendre. Utilisé pour la fabrication de panneaux de particules, le
taillis de châtaignier fournit du bois de feu mais aussi des piquets, pieux, perches,
huisseries, lames de parquets, échelles, maillets, manches d’outils, etc.... et sert
en tonnellerie. Les plus grosses billes sont utilisées en sciages pour la menuiserie
et les petites pièces de charpente. C’est la principale essence employée pour la
production d’extraits tannants.
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Le Chêne pédonculé
(Quercus robur L. / Quercus pedunculata Ehrh.),
famille des Fagacées
Ethymologie
Peut-être du celtique « kair quez » (bel arbre),
« quercus » en latin, et « robur » (fort, puissant) en
rapport avec l’aspect et la symbolique de cet arbre.
Europe, Nord de l’Afrique, Asie Mineure.
Habitat
Cet arbre majestueux et très répandu en France se trouve communément dans les
bois frais des plaines et collines à basse et moyenne altitude où il cohabite avec
hêtres, châtaigniers, bouleaux et pins sylvestre. On le trouve aussi en isolé, dans les
bocages souvent en bord de chemin où il prend généralement un port large et plus
pittoresque. Il est moins présent voir absent près de la Méditerranée où d’autres
espèces de chêne le remplacent (notamment Chêne vert et Chêne pubescent).
Le Chêne pédonculé est un élément incontournable de nos
forêts. Ses feuilles simples aux lobes arrondis et aux pétioles très courts permettent de l’identifier rapidement en tant
que chêne, bien que sa ressemblance avec d’autres espèces
voisines soit forte et puisse prêter à confusion pour un œil
non averti. Le feuillage est marcescent (il persiste sur les
rameaux une partie de l’hiver) chez les jeunes sujets. Les
spécimens âgés possèdent un tronc puissant et une ramification aux branches imposantes, à l’écorce très fissurée.
Les fleurs mâles et femelles sont portées sur le même arbre, au printemps à l’apparition des feuilles. Les glands, de 3 à 4 cm de long, mûrissent dès l’automne suivant
et sont portés par des pédoncules de longueur variable. L’arbre peut atteindre une
hauteur de 20 à 35 m mais c’est pour son port majestueux, sa longévité (jusqu’à
mille ans) et la qualité de son bois qu’il est surtout reconnu.
Utilisations
Très utilisé pour la tonnellerie, il participe à la qualité des vins de grands crus.
Ses utilisations sont pour les bois de :
• qualité médiocre : chauffage, panneaux de particules et pâte à papier
• qualité moyenne : charpente, fonds de wagons, bois de mine
• bonne qualité : menuiserie, portes et fenêtres, parquets, lambris, meubles
• haute qualité : ébénisterie (meubles massifs), les plus grosses billes étant réservées au tranchage pour la confection de placages.
Très riche en tanin, son écorce est employée en pharmacie.
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C’est un arbre pouvant atteindre
25 à 35 m de hauteur, à la couronne largement arrondie et dont
le tronc peut atteindre 4 à 5 m
de diamètre en 1500 ans pour les
records.
Châtaigner
C’est pour son port majestueux, sa longévité
(jusqu’à mille ans) et la qualité de son bois
qu’il est surtout reconnu.
Chêne pédonculé
25
Le Hêtre
(Fagus sylvatica L.), famille des Fagacées
Ethymologie
Du mot latin « sylva » désignant la forêt,
qui vient de la forêt.
Europe, sauf au Portugal, et en Grèce où
il est remplacé par une espèce proche à
feuilles plus grandes.
Habitat
Il croît en Europe à basse altitude dans les forêts de feuillus, et bien plus haut
jusqu’à 1700 m où il devient un des derniers arbres feuillus à parvenir à se développer, avec notamment les sorbiers et les érables sycomores. Il s’acclimate avec
de nombreux types de sols pourvu qu’ils soient bien drainés, et apprécie les climats
frais de type montagnard et continental. Son épais feuillage rend difficile le développement de la végétation en sous-bois.
Appelé communément hêtre fayard, cet arbre majestueux de nos forêts atteint 30 à 40 m de haut avec un
tronc massif et une cime large joliment ramifiée. On le
reconnaît facilement à son écorce lisse, de couleur gris
clair, peu épaisse et à ses feuilles elliptiques de 4 à 8
cm de long, à bords non dentés, plus ou moins ondulés.
Sur les jeunes arbres le feuillage est marcescent, c’est à
dire qu’il dépérit à l’automne mais ne tombe pas et reste
fixé sur l’arbre une bonne partie de l’hiver. Les bourgeons
sont assez gros et allongés, se terminant en pointe. Sa coloration automnale est
également digne d’intérêt, en passant par des tons de jaune et de brun, plus ou
moins marqués selon les années. Le fruit, appelé faine, contient des graines comestibles très appréciées des animaux sauvages.
Utilisations
Le bois du hêtre est dur, lourd, blanc à rougeâtre, très altérable et peu durable,
mais il s’imprègne facilement, se teint, se peint, se tourne et se cintre bien. Il a
parfois le cœur rouge. Ses utilisations sont pour les bois :
• de qualité médiocre : chauffage, panneaux de particules et pâte à papier
• de qualité moyenne : ossatures de meubles, meubles dits de bois blanc, articles de
ménage, jouets, mobilier scolaire, tonnellerie, jantes de roues, articles de sport, etc
• de haute qualité : déroulage pour panneaux contreplaqués.
26
u
Le Robinier / Faux acacia
(Robinia pseudoacacia L.), famille des Fabacées
Ethymologie
Dédié par Linné à Jean ROBIN (1550-1626) qui
sema les premières graines en France au début du
17ème siècle et du latin «pseudoacacia » (faux acacia) en rapport avec sa ressemblance avec le « vrai »
acacia qui n’est autre que le mimosa.
Amérique du Nord, principalement Est et Centre
des Etats-Unis. Largement naturalisé en Europe.
Habitat
Le Robinier faux acacia est un arbre sans exigence
et robuste, dit « pionnier », qui colonise abondamment les milieux ouverts et perturbés : bords de
routes et de voies ferrées, pâtures, friches et talus. A ce titre il est considéré comme envahissant
dans la majeure partie de son aire de répartition,
rentrant en concurrence avec les espèces natives
auxquelles il se substitue rapidement grâce à sa
vigueur et son agressivité.
C’est un arbre mellifère de 10 à 25 m de haut au feuillage caduque et à l’écorce
profondément fissurée. Les feuilles sont alternes sur le rameau fortement épineux.
Elles mesurent une vingtaine de cm de long et sont composées de 6 à 20 folioles de
formes elliptiques, d’un vert plus clair sur la face inférieure et dont les 2 stipules
sont transformées en petites épines piquantes. Les fleurs blanches groupées en
grappes pendantes et odorantes de 10 à 20 cm de long apparaissent de mai à juillet
suivant les climats. Elles ont la particularité d’être très parfumées et attirent de
nombreux insectes, notamment les abeilles. Il fructifie en octobre sous la forme de
gousses marron, plates, de 5 à 10 cm de long et contenant 4 à 8 graines.
Utilisations
Cultivé comme arbre ornemental, il existe de nombreuses variétés horticoles. Cultivé comme arbre forestier, il est précieux pour fixer les talus et les remblais ou
les sables mouvants. Le bois lourd, dur et résistant à la pourriture est très employé
pour le palissage des vignes et des vergers, mais aussi en charronnage, parqueterie, marine, tonnellerie et pour la confection de meubles et de petits objets divers
par les tourneurs.
27
Sa coloration automnale est également digne d’intérêt, en passant par
des tons de jaune et de brun, plus ou
moins marqués selon les années.
Hêtre
Les feuilles sont alternes sur le
rameau fortement épineux.
C’est un arbre mellifère
de 10 à 25 m de haut
au feuillage caduque et
à l’écorce profondément
fissurée.
Robinier - Faux Acacia
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u
Le Bouleau verruqueux
(Betula pendula Roth. / Betula verrucosa J.F. Ehrh.), famille
des Bétulacées
Ethymologie
Du celte « betul » ou du latin « betula », nom de
l’arbre et « pendula » (pleureur), allusion aux jeunes
branches souples plus ou moins retombantes chez les
sujets adultes.
Répartition géographique naturelle : Europe, moins répandu dans le Sud
Habitat
Le bouleau commun est un arbre peu exigeant très répandu en Europe, en pleine
et montagne jusqu’à 2000 m d’altitude où sa taille adulte est considérablement
réduite. Il affectionne particulièrement les terrains acides, où on le trouve en compagnie de châtaigniers, de chênes, de bruyères et de saules marsault en milieu
humide. C’est une espèce pionnière sur les sols légers, brûlés ou défrichés.
Le bouleau est facilement reconnaissable à son
écorce blanche, lisse sur les jeunes arbres puis
de plus en plus crevassée avec l’âge, d’abord
à la base du tronc. Ses feuilles caduques sont
petites, légères, glabres, plus ou moins dentées
et triangulaires et virent au jaune à l’automne.
Sa taille est très variable en fonction du milieu
dans lequel il évolue. Dans de bonnes conditions
il devient un arbre de 25 m de hauteur mais
des sujets de 10 à 20 m sont plus fréquemment
rencontrés. Au début du printemps apparaissent
les chatons en même temps que les premières
feuilles. Ceux de sexe mâle sont particulièrement décoratifs, de couleur jaune et mesurant
de 3 à 6 cm de long.
Utilisations
Le bouleau offre une très bonne résistance à la flexion et à la compression. Il se
scie facilement, est apte au tranchage et au déroulage et se colle bien. Les petits
diamètres sont utilisés pour la pâte à papier et les panneaux de particules. Les bois
de taille moyenne sont employés pour les ossatures de meubles, l’emballage, les
articles de dessin, etc. Les bois de diamètre plus important sont transformés après
déroulage en panneaux contreplaqués pour l’ébénisterie.
29
Les Peupliers
(Populus L.), famille des Salicacées
Ethymologie
Du mot latin « populus » (le peuple), arbre autrefois
considéré comme « l’Arbre du peuple ».
Régions tempérées de l’Hémisphère Nord où cohabitent une trentaine d’espèces sauvages et de nombreux cultivars.
Habitat
La plupart des espèces apprécient les sols fertiles, frais, humides à très humides
ainsi qu’une exposition lumineuse. On les trouve fréquemment au bord des cours
d’eau, dans les vallées et les plaines, cohabitant avec des saules et autres plantes
de ces milieux, où ils trouvent les meilleures conditions pour leur développement.
Les peupliers forment un groupe de grands arbres à croissance rapide et dont la
durée de vie est généralement assez courte. Ils présentent une écorce généralement pâle et crevassée et un système racinaire traçant. Les feuilles sont caduques,
alternes sur le rameau, ovales à presque triangulaires, souvent acuminées et longuement pétiolées. Floraison en chatons pendants au début du printemps avant
l’apparition des feuilles. Les étamines des fleurs mâles sont en général de couleur
rougeâtre.
La graine est aisément reconnaissable car entourée d’un duvet cotonneux blanc produit en
abondance. Sa durée de vie est très courte et
n’excède pas quelques jours.
Utilisations
C’est un bois tendre, ayant une bonne résistance
mécanique, adhérent et peu fissile. Il est facile
à coller, à teinter, à peindre et à clouer mais il
se scie et se ponce difficilement. Il est surtout
employé pour la caisserie et l’emballage, la papeterie, les allumettes et la menuiserie courante. Les belles billes servent au déroulage. On en
fait des panneaux (lattés ou contreplaqués).
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u
Le bouleau est facilement reconnaissable à son écorce blanche, lisse sur
les jeunes arbres puis de plus en plus
crevassée avec l’âge, d’abord à la
base du tronc.
Bouleaux verruqueux
On les trouve fréquemment au bord des cours d’eau, dans
les vallées et les plaines, cohabitant avec des saules et
autres plantes de ces milieux, où ils trouvent les meilleures conditions pour leur développement.
Les Peupliers
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Iroko (Chlorophora excelsa) , famille des Moraceae
Très robuste dans le temps et même face aux intempéries, l’Iroko est très apprécié pour les menuiseries
extérieures et intérieures. Sa couleur fonce fortement
dans le temps et prend un ton cuivré.
© Joël Gourgand
Origine : Afrique de l’ouest, de l’est et Afrique centrale
Aspect : Couleur naturelle : brun jaune à brun foncé - fil : contrefil léger maillure : fine
Utilisation : Menuiserie intérieure - Menuiserie extérieure - Parquet - Ebénisterie
Okoumé
(Aucoumea Klaineana Pierre), famille des Burseraceae
D’aspect rouge pâle, rouge brun parfois, l’Okoumé est la
reine des essences d’Afrique pour la fabrication de contreplaqués ou il constitue indifféremment l’âme intérieure
© Joël Gourgand
et les placages extérieurs. Cependant, cette essence que
l’on compare souvent au Merranti d’Asie est de plus en plus utilisée pour les menuiseries
intérieures. Dans cette utilisation, il n’est souvent pas destiné à rester apparent es sera
peint. L’Okoumé ne présente aucune difficulté de façonnage et sèche rapidement.
Origine : Afrique Centrale, Gabon
Aspect : Couleur naturelle : rose samon clair à rose foncé foncant à la lumière.
Grain fin à moyen. Contrefil léger à contrefil fréquent. Maillure fine.
Utilisation : Menuiserie intérieure : éléments de meuble, moulure.
Panneaux : contreplaqués, panneaux lattés
Sipo (Entandrophragma utile sprague), famille des Meliaceae
Rouge brun fonçant ensuite assez sensiblement, de
grain fin et de fil droit, ce bois fût l’un des premiers
utilisés pour la fabrication des menuiseries extérieures
et constructions nautiques. Cette essence permet aussi
de faire d’excellentes menuiseries intérieures vernies.
La qualité constante et homogène, fait de ce bois une
essence très recherchée.
© Joël Gourgand
Origine : Afrique de l’ouest, de l’est et Afrique centrale
Aspect : Couleur naturelle : brun rouge un peu violacée - grain : fin à moyen
fil : contrefil léger fréquent - maillure : moyenne.
Utilisation :Menuiseries intérieures : moulures, agencement intérieur, mobilier.
Menuiseries extérieures : déroulage contreplaqués.
32
u
Teck (Tectona grandis), famille des verbenacées
Origine
La région d’origine du teck est l’Asie du Sud-Est,
entre 10° et 25° de lattitude Nord, dans un périmètre comprenant la Birmanie, la Thaïlande, le Laos
et Java.
© Joël Gourgand
Contrairement aux plantations existantes en Afrique, en Asie ou en Amérique
Centrale, qui donnent souvent un bois noueux, au veinage très marqué et à la
couleur plus pâle, le teck de Birmanie pousse en forêt primaire, principalement
en zone montagneuse.
Il se développe lentement et en rangs serrés. Il est donc peu noueux avec un
grain (fibres) serré, ce qui lui confère son aspect tant recherché. Riche en oléorésine, il est très prisé dans le nautisme, et résistera contre vents et marées.
Pour prospérer, il a besoin de 1,20 m à 3,00 m de pluie par an. Son fût est
droit, il atteint 30 m de hauteur totale avec 10 à 20 m sous branches, et un
diamètre de 50 cm à 1 m. C’est un bois mi-dur, qui se travaille facilement.
Aspect
Couleur de l’aubier : bien différencié, peu important, blanc jaunâtre.
Couleur du bois parfait : beige-brun, souvent veiné sombre, fonçant légèrement
à la lumière pour prendre une belle teinte dorée, si caractéristique.
Aspect du bois : fil généralement droit, grain moyen.
Utilisation
Le teck possède un très large éventail de débouchés.
Il peut être utilisé en placages décoratifs, en
panneautage, dans la fabrication de meubles
massifs. Il est employé et très apprécié dans
la construction aussi bien intérieure (parquets,
planchers...), qu’extérieure (charpentes,...).
© Joël Gourgand
Il entre également dans la fabrication et surtout l’aménagement des bateaux de prestige du
fait de son très beau fini et de sa faculté à ne
pas favoriser la corrosion quand il est au contact de métaux oxydables.
33
Les bois : données techniques ...
35
Le bois
Définition, stucture, propriétés physiques
Définition
Le bois est une matière vivante végétale fibreuse, plus ou moins dure, parcourue
de vaisseaux conducteurs de sève brute. Il forme la masse principale des arbres et
est composé essentiellement de cellulose et de lignine.
Une famille d’espèces d’arbres, et leurs bois, à caractères analogues, porte le nom
générique de « essence ». On distingue les bois résineux (épicéa, mélèze, pin, Douglas, sapin, …) et les bois feuillus (châtaignier, chêne, bouleau, hêtre, frêne, merisier…). Il existe des bois tendres et des bois durs dans les 2 espèces.
Structure
Le tronc de l’arbre se divise en quatre parties.
L’écorce
Porte le nom de liège à l’extérieur, de liber à l’intérieur
L’aubier (bois de printemps ou d’automne)
C’est la partie périphérique de l’arbre constituée
de couches récentes. L’aubier est peu résistant
Le duramen (ou bois parfait)
Il correspond aux couches plus anciennes.
C’est sur cette partie de l’arbre que les travaux
de mise en peinture sont effectués.
Centre du coeur du bois (ou moelle)
Par où circule l’essentiel de la sève
© Joël Gourgand
Propriétés physiques
La densité et la dureté
La densité se mesure en tonne/m3 ou en kg/l, pour du bois humide à 12%.
Elle varie d’une essence à l’autre de 0,1 (Balsa) à 1,3 (Gaïac). On parle de bois
tendres (densité du peuplier = 0.4) ou de bois durs (densité du chêne = 0.8) suivant leur dureté et densité. La dureté est proportionnelle au carré de la densité. Ce
sont l’utilité et la destination qui orientent le choix d’une qualité ou d’une autre.
Pour de l’ameublement par exemple, on choisira une essence dure et facilement
ponçable tel que le hêtre.
36
u
L’hygrométrie
Le taux d’humidité d’un bois sur pied atteint 40% à 50% voire plus.
C’est un matériau vivant possédant, même après “séchage”, un pourcentage d’eau
résiduelle plus ou moins conséquent.
Respecter le taux minimum d’humidité des bois est une des priorités pour le bon
comportement des produits de peintures dans le temps. (Se rapporter à la norme
NF P 74-201 référence DTU 59.1).
Le séchage
Il existe 2 méthodes de séchage :
• méthode longue dite naturelle, à l’air libre
• méthode artificielle qui consiste à soumettre le bois à l’action de la vapeur saturée afin de le « stériliser « (soit par séchoir, soit par étuvage).
Quelque soit la méthode de séchage utilisée, une protection peinture doit être envisagée rapidement afin d’éviter entre autres des phénomènes de déformation dus
à des reprises d’humidité.
Le retrait
Le volume du bois varie suivant sa teneur en eau.
Le retrait correspond à une variation tridimensionnelle des dimensions du bois.
Généralement, plus un bois est nerveux, plus son retrait est conséquent. C’est
pourquoi il est important de maintenir autant que possible le taux d’hygrométrie
du bois une fois le séchage effectué.
37
Quel avenir pour les bois ?
Construction, chauffage mais aussi textile, chimie ou pharmacie : le bois est promis à un bel avenir mais quel avenir se prépare pour les bois et forêts ? Malgré
les nombreuses prédictions alarmistes, la situation n’est pas aussi grave qu’on le
pense. Mais elle est plus complexe !
Europe et Amérique du Nord : protection rapprochée
Depuis une dizaine d’années, la nécessité de protéger les forêts a donné le jour à
des systèmes de certifications forestières qui garantissent la gestion durable des
forêts et l’emploi exclusif de bois issus de ces forêts par les professionnels.
Cette protection ne vise pas à faire des forêts des sanctuaires intouchables, mais
au contraire à les utiliser au mieux des intérêts de l’homme (valorisation des différentes utilisations du bois, entretien des zones arborées pour limiter les risques
d’incendies…) et de la nature (pérenniser les forêts en assurant les coupes et reboisements nécessaires…).
Fortes de cette gestion durable, les forêts d’Europe et d’Amérique du Nord se
portent bien et on assiste même à un reboisement, au mépris, il est vrai, de la
variété des espèces.
Forêts tropicales : attention, fragile !
Chaque année, 9,4 millions d’hectares de forêts disparaissent, principalement dans
les zones tropicales. Les responsables de ce désastre écologique sont hélas nombreux : déforestations abusives de gros exploitants et commercialisation massive
de meubles en bois exotiques, défrichage sauvage pour créer des zones de cultures
plus rentables mais aussi “ grignotage ” progressif des forêts par les populations
locales qui tentent d’y développer leurs cultures vivrières… Sans oublier bien sûr
les récents épisodes de tempêtes ou de sécheresse.
La solution : informer et sensibiliser toutes les populations concernées et développer les labels de certification existants : ceux-ci ne concernent en effet que 2% des
forêts mondiales !
Des forêts, pour quoi faire ?
Loin d’être de simples “ fabriques à bois ”, les forêts sont une richesse irremplaçable pour la planète toute entière, jouant un rôle majeur dans l’équilibre de notre
écosystème : “ poumons de la planète ”, elles sont aussi des lieux de vie et de
sauvegarde pour les espèces végétales, animales… et humaines.
38
u
Un bois plein d’avenir
Si le bois a trouvé ses lettres de noblesse dans la construction, n’allez pas croire
pour autant que c’est là son seul talent. Car ce matériau ancien sait aussi se renouveler : ainsi, on “ découvre ” seulement aujourd’hui qu’il s’inscrit parfaitement
dans la tendance “ développement durable ” grâce à ses qualités énergétiques et
écologiques incomparables.
Un bois très “ vert ”
Tant pis pour l’image d’Epinal, aujourd’hui, le chauffage au bois ne renvoie plus
à la traditionnelle flambée dans une cheminée ! Au contraire, les chaufferies bois
pourraient bien être une des solutions du futur par rapport aux autres énergies
fossiles.
En effet, le “ bois-énergie ” a de nombreux atouts :
• son maniement est nettement plus simple et sans danger
• ressource de proximité par excellence dans les zones forestières, il ne nécessite
que peu de transport, ce qui limite les nuisances et les risques de catastrophes
écologiques
• c’est une source d’énergie renouvelable à l’infini si l’on sait gérer les forêts de
façon adéquate
En outre, le recours aux chaufferies bois permet d’assurer la valorisation des déchets issus de l’entretien des forêts
et des scieries (copeaux, sciures)
auparavant souvent inemployés.
Des chiffres prometteurs
L’emploi du bois-énergie a également un impact positif sur le plan
économique et social :
• en France, son développement
représente un fort potentiel d’emplois
• sur le plan mondial, on estime
que plusieurs dizaines de milliers
d’emplois pourraient être créés,
principalement en zones rurales ou
montagnardes.
39
Les bois de construction
Decking, plancher de terrasse (piscine-plage-jardin...)
Bois tropicaux
Asie du Sud Est
Bangkirai, Teck
Bois tropicaux
Afrique
Azobe, Badi
Bois tropicaux
Amérique du Sud
Cumaru, Ipe
Bois tropicaux
Amérique du Nord
Southern Yellow Pine, Western Red Cedar
Bois tropicaux
Europe du Nord
Bois du nord rouge (Pin sylvestre traité), Mélèze
Lambris / Bardage
Bois résineux
Amérique du Nord
Pacific Coast Hemlock, Douglas Fir (Pin d’Oregon),
Western White Spruce, Western Red Cedar
Bois résineux
Europe du Nord
Bois du nord blanc (Epicéa), Bois du nord rouge (Pin
sylvestre), Mélèze
Escaliers
Bois tropicaux
Asie du Sud Est
Merbau
Bois tropicaux
Afrique
Badi, Bété, Bosse, Doussie, Iroko, Kotibe, Koto étuvé,
Moabi, Movingui, Niangon, Sapelli, Sipo, Tiama
Bois tropicaux
Amérique du Sud
Cerejeira, Cumaru, Ipe, Jatoba, Pau Amarello, Tatajuba
Bois dur
Amérique du Nord
Chêne blanc, Erable, Frêne, Orme, Merisier
Bois dur
Européen
Chêne, Frêne, Hêtre
Bois résineux
Amérique du Nord
Douglas fir (Pin d’Oregon) , Southern Yellow Pine (Pin
de Caroline)
Bois résineux
Europe du Nord
Bois du nord blanc (Epicéa), Bois du nord rouge (Pin
Sylvestre)
40
u
Menuiseries extérieures
Bois tropicaux
Asie du Sud Est
Dark Red Meranti, Merbau, Palapi Mengkulang, Seraya
Urat Mata
Bois tropicaux
Afrique
Acajou, Bosse, Doussie, Iroko, Kotibe, Moabi, Movingui, Niangon, Sapelli, Sipo, Tiama, Tola
Bois tropicaux
Amérique du Sud
Cerejeira, Jatoba, Tatajuba, Tauari
Bois dur
Amérique du Nord
Chêne Blanc
Bois dur
Européen
Chêne
Bois résineux
Amérique du Nord
Douglas fir (Pin d’Oregon), Western Red Cedar
Bois résineux
Europe du Nord
Bois du nord rouge (Pin Sylvestre), Mélèze
Mobilier de jardin
Bois tropicaux
Asie du Sud Est
Bangkirai, Teck
Bois tropicaux
Afrique
Acajou, Doussie, Iroko, Moabi
Bois tropicaux
Amérique du Sud
Cumaru, Ipe, Jatoba, Tatajuba
Bois dur
Européen
Hêtre
Bois résineux
Amérique du Nord
Douglas fir (Pin d’Oregon), Western Red Cedar
Bois résineux
Europe du Nord
Mélèze
Parquets
Bois tropicaux
Asie du Sud Est
Merbau - Teck
Bois tropicaux
Afrique
Azobe, Bété, Doussie, Iroko, Kotibe, Moabi, Movingui
41
Parquets (suite)
Bois tropicaux
Amérique du sud
Cerejeira, Cumaru, Ipe, Jatoba Maçaranduba, Pau
amarello ,Tatajuba
Bois dur
Amérique du nord
Chêne Blanc, Erable, Frêne, Orme, Merisier
Bois dur
Européen
Moulures
Bois tropicaux
Asie du Sud Est
Ramin
Bois tropicaux
Afrique
Ayous, Bahia, Framire, Samba
Bois tropicaux
Amérique du Sud
Amapa, Marupa
Bois dur
Amérique du Nord
Chêne Blanc, Erable, Red Alder (Aulne Rouge), Yellow
Poplar (Tulipier)
Bois dur
Européen
Chêne, Hêtre
Bois résineux
Amérique du Nord
Pacific Coast Hemlock, Douglas fir (Pin d’Oregon), Western Red Cedar, Western White Spruce, Southern Yellow
Pine (Pin de Caroline)
Bois résineux
Europe du Nord
Bois du Nord Blanc (Epicéa), Bois du nord rouge (Pin
Sylvestre), Mélèze
Meubles, fabrication de cuisine, décoration, aménagement intérieur
Bois tropicaux
Asie du Sud Est
Ramin - Teck
Bois tropicaux
Afrique
Acajou, Bété, Bosse, Dibetou, Frake, Framire, Koto
étuvé, Limba, Sapelli, Sipo, Tiama
Bois tropicaux
Amérique du Sud
Cerejeira, Jatoba, Tauari
Bois dur
Amérique du Nord
Chêne Blanc, Erable, Frêne, Orme, Merisier, Red Alder
(Aulne Rouge), Yellow Poplar (Tulipier)
Bois dur
Européen
42
u
Meubles, fabrication de cuisine, décoration, aménagement intérieur (suite)
Bois résineux
Amérique du Nord
Pacific Coast Hemlock, Douglas fir (Pin d’Oregon), Western Red Cedar, Western White Spruce, Southern Yellow
Pine (Pin de Caroline)
Bois résineux
Europe du Nord
Platelage de pont, plancher de camion, construction portuaire, charpente
lourde
Bois tropicaux
Asie du Sud Est
Bangkirai, Kapur/Keruing
Bois tropicaux
Afrique
Azobe, Badi, Iroko
Bois tropicaux
Amérique du Sud
Cumaru, Ipe, Jatoba, Maçaranduba, Tatajuba
Bois dur
Amérique du Nord
Frêne
Bois dur
Européen
Frêne
Portails, clôtures, barrières, vérandas, aménagement extérieur
Bois tropicaux
Asie du Sud Est
Bangkirai,Dark Red Meranti Palapi Mengkulang, Merbau, Seraya/Urat Mata
Bois tropicaux
Afrique
Acajou, Azobe, Badi, Bosse, Doussie, Iroko, Kotibe,
Moabi, Movingui, Niangon, Sapelli, Sipo, Tiama
Bois tropicaux
Amérique du Sud
Cerejeira, Cumaru, Ipe, Jatoba, Maraçanduba, Tatajuba
Bois dur
Amérique du Nord
Chêne Blanc, Frêne
Bois dur
Européen
Chêne, Frêne
Bois résineux
Amérique du Nord
Douglas fir (Pin d’Oregon), Western Red Cedar,
Southern Yellow Pine (Pin de Caroline)
Bois résineux
Europe du Nord
43
Portes d’entrée
Bois tropicaux
Asie du Sud Est
Dark Red Meranti, Merbau, Palapi Mengkulang
Bois tropicaux
Afrique
Acajou, Bosse, Doussie, Iroko Kotibe, Moabi, Movingui,
Niangon, Sapelli, Sipo, Tiama
Bois tropicaux
Amérique du Sud
Cerejeira, Jatoba, Tatajuba
Bois dur
Amérique du Nord
Chêne Blanc
Bois dur
Européen
Chêne
Bois résineux
Amérique du Nord
Douglas fir (Pin d’Oregon) Western Red Cedar, Southern
Yellow Pine (Pin de Caroline)
Bois résineux
Europe du Nord
Mélèze
Portes intérieures
Bois tropicaux
Afrique
Ayous, Bahia, Bété, Dibetou, Frake, Framire, Koto
étuvé, Limba, Samba
Bois tropicaux
Amérique du Sud
Amapa, Marupa, Tauari
Bois dur
Amérique du Nord
Chêne Blanc, Erable, Frêne, Orme, Merisier, Red Alder
(Aulne Rouge), Yellow Poplar (Tulipier)
Bois dur
Européen
Bois résineux
Amérique du Nord
Pacific Coast Hemlock, Douglas fir (Pin d’Oregon),
Western White Spruce
Bois résineux
Europe du Nord
Sylvestre)
Source : FSC (Forest Stewardship Council).
44
u
Les transformations
2. Transformations
45
Sciage
Les matériaux dérivés du sciage
Les matériaux dérivés du bois correspondent à une recherche de valorisation
des bois d’éclaircies et des produits
connexes de scieries et à un besoin en
produits à base de bois conformes aux
standards industriels : sans défaut, stables, peu sensibles aux changements
d’ambiance, caractéristiques homogènes et constantes, approvisionnements
suivis, délais garantis.
Le Lamellé-collé
Les éléments de structure en lamellé-collé sont obtenus
par aboutage en grande longueur de lamelles choisies.
Ces lamelles sont ensuite encollées et pressées dans les
gabarits droits ou cintrés selon l’élément à obtenir :
poteau, poutre droite ou arc.
On reconstitue ainsi un bois de qualité homogène, sans
limitation de longueur, de section ou de forme.
Les panneautés
Les pièces sont également aboutées puis encollées et pressées chant contre chant, pour obtenir
des panneaux larges. La vocation des éléments
panneautés n’est plus de répondre à des performances structurelles mais fonctionnelles et/ou
décoratives. Les panneautés conservent l’épaisseur des éléments d’origine.
On reconstitue ainsi un matériau dont le séchage
et l’orientation relative de chaque élément en
garantissent la stabilité dans des largeurs introuvables en bois massif. On peut également fabriquer des panneaux en plusieurs couches croisées de panneaux préalablement panneautés, ce
qui améliore encore la stabilité dimensionnelle.
46
u
Les transformations
Les panneaux de bois massif contre-collé
Les panneaux contrecollés sont composés de
pièces de bois massif collées en couches croisées afin de contrarier les variations dimensionnelles du panneau fini en œuvre, selon le même
principe que le contreplaqué.
Ces panneaux peuvent atteindre de grandes
dimensions : 1,25 m à 3,00 m en largeur et
jusqu’à 16,50 m en longueur et des épaisseurs
de 1,5.cm à 60 cm, avec un nombre impair de
plis variant de 3 à 19.
© Joël Gourgand
Minces, ils sont utilisés pour réaliser des bardages et sont également largement
utilisés dans le coffrage et l’agencement.
Épais, ils sont employés en structure pour la réalisation de murs, de planchers,
de cloisons ou encore de panneaux de toiture.
Les carrelets lamellés aboutés
Particulièrement adaptés à la fabrication de
menuiseries, les carrelets lamellés aboutés sont
constitués de plusieurs lamelles purgées de défaut
Le contre-collage et un séchage
parfaitement maîtrisé permettent d’obtenir des profils stables
dans les sections correspondant
au besoin des fabricants de menuiseries.
47
Les transformations
Déroulage, tranchage
Les matériaux dérivés du déroulage et du tranchage
Les contreplaqués
Les contreplaqués sont généralement constitués d’un nom© Joël Gourgand
bre impair de placages (ou
plis) obtenus par déroulage.
Chaque pli, orienté perpendiculairement aux plis contigus, confère au contreplaqué des caractéristiques
voisines dans les deux directions de son plan.
Son domaine d’utilisation est vaste : ameublement, emballage, coffrage, menuiserie, et bien entendu construction, notamment pour des éléments travaillant
en paroi ou en plancher.
Les processus industriels de fabrication actuels permettent de
dérouler des bois de faible diamètre et de panacher les essences
ou les qualités : âme en plis de
choix inférieur et face de qualité supérieure par exemple. Les
formats courants permettent des
épaisseurs de 4 à 40 mm, des longueurs allant jusqu’à 3,10 m et
des largeurs jusqu’à 1,53 m.
48
u
Les lamibois
© Joël Gourgand
Contrairement au contreplaqué, les
feuilles issues du déroulage sont toutes
orientées dans le même sens. Le pressage en continu autorise de grandes
longueurs (jusqu’à 20 m), des épaisseurs importantes (7 à 9 cm) et une
largeur constante (1,20 m à 1,40 m).
Ces plateaux utilisés principalement
en poutres droites, pièces de charpente et voiles de structure, présentent
des niveaux de résistance mécanique
supérieurs à ceux du lamellé collé.
Les déroulés découpés en lamelles longues
Récemment, grâce aux progrès des colles et
des machines, un groupe industriel nord américain a permis d’utiliser les sous produits du
déroulage avec un produit (le Parallam) qui
utilise les premières épaisseurs de déroulage
impropres à la fabrication du contreplaqué ou
des placages obtenus par déroulage de petits
bois.
Les lamelles d’environ 3 mm d’épaisseur, débarrassées de leurs défauts, orientées dans
le sens des fibres sont encollées et pressées
en continu dans un format de base (20 m de
long pour une section de 30 à 40 cm environ).
Ces poutres sont ensuite redébitées en sections
standards destinées à des emplois structurels.
Les tranchés découpés en lamelles minces orientées
Un autre procédé (Timber Strand) utilise des lamelles tranchées puis redécoupées en lamelles plus courtes. Orientées et encollées dans une seule direction
parallèle à la longueur du panneau, elles permettent de réaliser des plateaux
(2,5 m de largeur, 11 m de longueur, pour une épaisseur de 30 à 140 mm). Ces
plateaux sont destinés à des emplois en structure du fait de leur bonne résistance mécanique et de leur dimension.
49
Les transformations
Les transformations
Traitement
Ferme norvégienne
L’entretien et les finitions
Exposé à l’extérieur, le bois est soumis à
l’agression conjuguée des agents atmosphériques. Soleil, pluie, humidité, froid, en
l’absence de protection, le feront vieillir
prématurément. En formant un écran entre
le bois et cet environnement agressif, les finitions assurent cette protection indispensable, tout en mettant en valeur l’aspect de ce
matériau.
Chalet savoyard
Le vieillissement naturel du bois
résulte en réalité d’une combinaison complexe de divers phénomènes physiques, chimiques et biologiques, qui modifient la structure
moléculaire de la surface du bois.
En pratique, le bois commence à
perdre sa couleur d’origine, puis
progressivement se teinte en gris.
Ce grisaillement s’accompagne d’une érosion très
lente (de l’ordre de quelques millimètres par siècle)
des couches superficielles du bois. Cette modification d’aspect est essentiellement due à l’action du
rayonnement ultra violet émis par la lumière solaire et lunaire.
Parallèlement à cette évolution d’aspect, le bois, en
ambiance extérieure, est soumis à de brusques changements d’humidité dus aux variations climatiques
(alternances pluie-temps sec, ombre-soleil, etc.).
Si le bois n’est pas protégé, ces variations rapides
d’humidité créent des tensions importantes dans les
ouvrages et sont à l’origine de variations dimensionnelles, déformations, gerces, fentes, ouvertures
d’assemblage, etc.
50
Maison champenoise
u
Les transformations
Sur le plan de la protection, l’application a donc deux objectifs essentiels :
• protéger le bois du rayonnement
solaire
• limiter les variations dimensionnelles en réduisant les échanges
d’humidité entre le bois et l’atmosphère.
De plus, une architecture adaptée et des dispositions constructives évitant les
«pièges à eau», assureront la durabilité de l’ouvrage. A condition que l’ouvrage
et son environnement s’y prêtent, on peut très bien se passer d’une finition et
transformer le grisaillement naturel du bois en atout esthétique. Les façades et
les toitures en bardages ou bardeaux de bois en sont des témoignages toujours
présents, en milieu rural surtout. Par un traitement aux sels de cuivre en autoclave, cette décoloration est ralentie de façon très significative. Il faut signaler
qu’il existe, par ailleurs, des produits permettant de nettoyer le bois et de lui
redonner sa couleur d’origine même après quelques décennies.
La plupart du temps, ce vieillissement
naturel n’est pas accepté : aspect très
rustique et terne, perte de la teinte d’origine du bois, vieillissement rarement homogène, autant d’arguments qui jouent
en faveur des produits de finition, malgré
leurs contraintes d’entretien. De plus, la
protection contre les variations dimensionnelles devient absolument nécessaire
pour des ouvrages «techniques» tels que les menuiseries extérieures. L’absence de
finition serait en effet dans ce cas préjudiciable au bon fonctionnement de l’ouvrage
(pertes de performances, difficultés de manœuvre, etc.), voire à sa pérennité.
Il ne faut pas cependant demander à une finition plus qu’elle ne
peut donner. En particulier, la protection de surface des bois à l’extérieur ne joue pratiquement aucun rôle dans la préservation des
ouvrages contre les agents biologiques : insectes et champignons
de pourriture. Attention, donc, à ne pas confondre préservation et
finition. Si chacun d’entre nous fait bien la différence entre un vernis et une peinture,
force est de constater qu’il n’existe pas de frontière bien
marquée entre chaque produit de finition. Même les
lasures, pourtant relativement récentes, comprennent
plusieurs familles. En partant des produits transparents
et incolores auxquels on incorpore progressivement des
pigments, on trouve successivement : les vernis, les la© Joël Gourgand
sures et enfin les peintures.
51
Les transformations
Trituration
Les matériaux dérivés de la trituration
Les panneaux particules
La matière première provient des produits connexes de scierie (plaquettes, dosses, ...) ou de petits
bois issus de coupes d’éclaircies en forêt.
© Joël Gourgand
Après broyage et déchiquetage, on obtient des particules plus ou moins fines qui sont séchées puis
encollées et pressées sous forme de panneaux.Les
panneaux sont simplement poncés ou revêtus de
divers matériaux (feuilles de mélamine, stratifié,
placage d’essences fines...).
Leurs dimensions (épaisseur 8 à 70 mm, largeur 1,25 m, longueur jusqu’à 4,10 m)
et leurs qualités propres les destinent à des emplois très divers : emballage, ameublement, agencement, voile travaillant, planchers.
Les panneaux de fibres
La matière première est la fibre issue du broyage puis du défibrage du bois. Par
pressage des fibres, avec ou sans adjonction de liant, on obtient des panneaux
soit minces, durs et denses, soit épais, légers et mous (panneaux isolants).
© Joël Gourgand
Les panneaux de moyenne densité
(MDF ou Médium Density Fiberboard)
présentent une structure fine et homogène proche de celle du bois massif. Cette caractéristique particulière
en fait un matériau très apprécié en
ameublement et en agencement pour
son aptitude remarquable à l’usinage
et à la finition.
Des panneaux associant des fibres de bois à des résines sont utilisés en bardage extérieurs sans entretien. Leur finition peut être de différentes couleurs
(Parklex, Prodema, Trespa).
52
u
Les transformations
Les panneaux à liants hydrauliques
Il existe trois familles de produits à base de
liants hydrauliques (ciment, plâtre et chaux)
obtenus selon des process différents : les
panneaux de fibragglo, les panneaux boisciment et les panneaux de gypse cellulose.
© Joël Gourgand
Les premiers sont à base de copeaux longs
et les autres de particules, mais les trois
familles ont en commun à la fois une tenue
au feu exceptionnelle qui les fait utiliser en
matériau coupe-feu, et une excellente tenue
à l’humidité qui les destine aux ambiances
difficiles.
Les panneaux de lamelles orientées
Dans les panneaux OSB (Oriented
Strand Board) les lamelles qui mesurent plusieurs centimètres sont
orientées en 3 couches perpendiculaires les unes par rapport aux
autres.
© Joël Gourgand
Les caractéristiques techniques et esthétiques des panneaux obtenus destinent
ce matériau à des emplois très diversifiés : panneaux de contreventement, planchers, âmes de poutres en i, mobilier design...
53
Emplois et structures
3. Emplois et
structures du bois
dans la constrcution
55
Les Bardages
Photos © Joël Gourgand
56
u
Les Bardages
Les Fonctions d’un bardage
© CNDB
Un bardage n’assure aucun rôle structurel dans une
construction mais seulement un rôle d’habillage extérieur de l’enveloppe de celle-ci.
Il doit répondre à différentes exigences
• Résistance mécanique
aux chocs et aux intempéries (vent,
pluie, neige,...)
• Tenue dans le temps
lorsque le bardage est en bois celui-ci
devra être choisi soit dans une essence
naturellement durable (cas le plus fréquent), soit dans une essence non durable mais pouvant être traitée chimiquement ou thermiquement pour résister
aux attaques des insectes ou des champignons dues à son exposition.
• Esthétique
les bardages en bois naturellement durable peuvent être laissés bruts, sans finitions, et, dans ce cas, ils prendront une teinte gris argentée ou noire dans le temps.
Si l’on souhaite leur assurer un aspect et une couleur pérennes, il faudra alors
appliquer une finition, (lasure ou vernis), qui nécessitera un entretien régulier (de
l’ordre de 3 à 5 ans pour une lasure et 8 à 12 ans pour une peinture).
Par contre, le bardage n’est pas
censé assurer l’étanchéité à l’air
du bâtiment, fonction assurée par
le mur lui-même. Il doit être étanche à l’eau même si l’on considère
que des fuites peuvent se produire,
ce qui justifie la pose d’un parepluie sous le bardage qui est ventilé
par une lame d’air de 20 à 30 mm
d’épaisseur. En cas de bardage non
jointif, une membrane étanche doit
être substituée au pare-pluie.
57
Les différents types de bardages
Bardages en lamelles de bois
Les bardages en lames peuvent recouvrir des parois verticales
ou proches de la verticale. Ils sont constitués par des planches
brutes ou rabotées de 20 à 30 mm d’épaisseur. Ces lames sont
usinées à vive arête ou profilées afin de s’emboîter, voire de
rester non jointives. Elles sont posées verticales, horizontales
ou inclinées.
Les lames sont généralement fixées
par clouage (pointes en acier inoxydable) sur une ossature secondaire
qui assure la ventilation et qui est
posée sur un pare-pluie.
Les bardages en bois permettent une
grande variété d’expressions architecturales : formes, textures, couleurs,….
Bardages en bardeaux de bois
Les bardeaux sont destinés à recouvrir des surfaces verticales (murs) ou
inclinées (toiture). Ils sont constitués
par des planches de faible longueur
(30 à 60 cm) fendues ou sciées et
choisies dans des essences naturellement durables : châtaigner, chêne,
douglas, red cedar. Ils ne reçoivent
aucune finition et prennent une teinte
gris argenté en quelques années.
Leur durée de vie est comparable aux
autres matériaux de couverture.
© Joël Gourgand
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Les bardeaux sont fixés par clouage sur une ossature secondaire qui assure la ventilation et qui
est posée sur un pare-pluie.
Les bardeaux en bois s’adaptent à des volumétries complexes. La richesse de leurs combinaisons et de leurs textures permet une grande
variété d’expressions architecturales mais leur
mise en œuvre est assez onéreuse.
u
Bardages en panneaux de bois
Les bardages en panneaux sont destinés à recouvrir les parois verticales. Ils
assurent une fonction d’enveloppe et ne
participent pas au comportement structurel de l’ouvrage (contreventement). Ils
sont constitués par des panneaux dérivés
du bois (contreplaqué) ou reconstitués à
base de bois et de résines.
Les panneaux sont généralement fixés
par vissage ou clouage sur une ossature
secondaire qui permet la ventilation. Les
bardages en panneaux obligent à un travail de calepinage soigné qui donne aux
façades une expression particulière.
Revêtements autres qu’en bois
Les murs à ossature bois peuvent recevoir des revêtements très variés et constitués de matériaux autres que le bois :
minéral : enduits hydrauliques sur grillage, parements
en maçonnerie (briques en terre cuite, pierres naturelles,
pierres minces reconstituées), plaques de fibres ciment,
ardoises, bardeaux en terre cuite ou en céramique, …
métal : feuilles métalliques
pliées (zinc), bacs et tôles métalliques, …
verre : plaques translucides ou teintées,
textiles : toiles,
polymères : membranes d’étanchéité, plaques en polycarbonate
alvéolaire, bardeaux bitumeux, …
59
Panneau contreplaqué
Panneau de bois reconstitué fabriqué à partir de
feuilles de bois minces obtenues par déroulage ou
tranchage, et collées de telle façon que les plis de
chaque feuille soient perpendiculaires à celle de la
feuille précédente. En fonction de la nature du bois
et du type de collage le panneau contreplaqué a
des performances et une durabilité définies pour
des emplois spécifiques.
Lame bois lamellé collé
Planche en bois lamellé-collé de faible épaisseur
(13 mm minimum), utilisée en revêtement extérieur de parois. Fixation par recouvrement ou rainure et languette ou encore à joint creux. L’utilisation du bois lamellé collé permet une largeur plus
importante des lames de bardage. Les durabilités
obtenues, avec ou sans traitements et les finitions
sont similaires aux lames de bois massif.
Les revêtements extérieurs sont les éléments fixés sur l’ossature, et directement
exposés aux intempéries, et dont la fonction est de protéger le bâtiment des
intempéries.
Lame bois traitée à l’huile
Planche en bois massif, scié et raboté, de faible épaisseur (13 mm minimum) de largeur limitée (100 à
150 mm), utilisée en revêtement extérieur de parois.
Fixation par recouvrement ou rainure et languette
ou encore joint à creux. Le bois a reçu un traitement
oléothermique, traitement d’imprégnation d’huiles à
haute température, lui permettant d’obtenir naturellement une durabilité donc une résistance mécanique
conforme aux exigences d’une vêture.
Lame bois finition industrielle
Planche en bois massif, scié et raboté, de faible
épaisseur (13 mm minimum), de largeur limitée
(100 à 150 mm) utilisée en revêtement extérieur
de parois. Fixation par recouvrement ou rainure
et languette ou encore à joint creux. Le bois, durable naturellement ou par traitement, reçoit en
usine une finition par lasure ou peinture dont les
fabricants garantissent la tenue dans le temps en
terme d’aspect et de qualité.
60
u
Ecaille
Petit élément en bois massif fendu ou scié, posé
à recouvrement et à joints verticaux décalés. Sa
fonction est de protéger des intempéries une paroi.
Egalement appelé bardeau, tavaillon ou encore essente. Utilisation en toiture ou bardage de mur.
Principales dimensions
de bardeaux de façade :
Plus grande dimension < 60 cm
Epaisseur moyenne mesurée au milieu de la longueur des bardeaux > 5 mm
Largeur comprise entre 6 cm et 30 cm
Longueur comprise entre 20 cm et 60 cm
Fabrication : (haut)
Lame bois durable
épaisseur (13 mm minimum) et de largeur limitée
(100 à 150 mm), utilisée en revêtement extérieur
de parois. Fixation par recouvrement ou rainure et
languette ou encore à joint creux. Le bois est choisit
dans une essence possédant une durabilité naturelle
permettant de conserver, sans traitement, ses caractéristiques de résistance mécanique dans le temps.
Lame bois traitée
de parois. Fixation par recouvrement ou rainure et
languette ou encore à joint creux. L’essence de bois
possède une durabilité naturelle suffisante, il reçoit
un traitement chimique, en fonction de sa nature,
lui permettant d’obtenir une durabilité donc une
résistance mécanique conforme aux exigences de sa fonction.
Lame bois traitée thermiquement
de parois. Fixation par recouvrement ou rainure
et languette ou encore à joint creux. Le bois a
reçu un traitement thermique, sans adjonction de
composant chimique, lui permettant d’obtenir une
meilleure stabilité dimensionnelle et une durabilité, donc une résistance mécanique, conforme aux
exigences d’une vêture.
61
Les Charpentes
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u
Les Charpentes
Les fonctions d’une charpente
Fonction structurelle
© CNDB
La conception d’une
charpente doit permettre
de répondre :
• aux contraintes verticales :
poids propre (charpente, couverture, isolation, plafond),
poids des équipements (ventilation...), charges d’exploitation (passage, entretien, montage), surcharges
climatiques (eau, neige...)
• aux contraintes horizontales :
contraintes du vent, contraintes sismiques.
Elle doit aussi assurer la stabilité au feu réglementaire selon le type de construction.
Fonction architecturale
Traitement architectural
intérieur du toit
• forme de l’espace inté-
rieur (hauteur constante,
plafond rampant, plafond courbe)
• utilisation autonome de l’espace des combles
• densité des porteurs verticaux (continuité de l’espace)
• expression de la charpente
• type de forme de plafond (suspendu, intégré, rampant)
Traitement architectural extérieur du toit
• toiture plate, à pente ou courbe
• forme simple ou multiple
• rapport de la toiture avec le système porteur
vertical
• expression de la charpente
• traitement des limites (saillies de toitures,
rives...)
• matières, couleurs de la couverture
63
Les différents types de charpentes
La charpente traditionnelle
La charpente dite traditionnelle est constituée de fermes, de pannes et de chevrons. Une
ferme est composée par l’assemblage de plusieurs pièces de bois massif. Les arbalétriers,
l’entrait et le poinçon forment le réseau principal tandis que les contre-fiches, les jambes
de force, les diagonales et les potelets forment
le réseau secondaire d’une ferme. Les assemblages des parties constitutives de la ferme
se font par embrèvement, par boulon ou par
coulage.
Chaque ferme reporte une charge concentrée importante sur les infrastructures
qu’il est nécesaire de prévoir. La ferme traditionnelle est une solution appréciable
lorsque la charpente comporte d’importantes pénétrations (cheminées, cages d’escaliers au niveau du plancher, lucarnes) ou des raccords (noues, arêtiers...). Du fait
de l’utilisation de fortes sections, la ferme offre une bonne tenue au feu. Elle peut
donc s’exposer et participer à la qualification de l’espace. On cherche à écarter les
fermes au maximum sans le faire au détriment des pannes et des solives (en cas
de plancher) qu’elles supportent. La ferme traditionnelle est placée dans un plan
vertical, elle doit être contreventée lors de sa mise en oeuvre. On utilise pour cela
des liens disposés dans le plan du faîtage.
Fermes industrialisées
Les fermes industrialisées encore appelées fermettes sont constituées par des éléments triangulés en bois de faibles sections (épaisseurs minimum 36 mm jusqu’à
15 m de portée et 46 mm au-delà). Les assemblages sont réalisés par des connecteurs en acier galvanisé à dents qui
sont fixés dans le bois par des presses. Par leurs principes constructifs,
elles s’inscrivent dans une logique de
fabrication industrielle.
Les fermettes constituent des éléments de charpente légère capables
de franchir des portées jusqu’à 20
mètres. Grâce à ces qualités, elles
permettent d’utiliser des parois intérieures non porteuses et une grande
flexibilité dans la conception des espaces intérieurs.
64
u
Ce type de ferme, très économique, peut épouser pratiquement toutes les formes - y compris
les courbes. Au contraire des systèmes traditionnels elles fonctionnent dans une logique de
charges distribuées. Elles sont espacées généralement de 60 cm. Elles prennent appui soit
sur des murs soit sur des poutres.
Elles reçoivent directement le support de couverture ou la couverture économisant de ce fait
les pannes et chevrons. Un plafond vient se fixer sous les entraits.
Une grande attention doit être portée aux problèmes
de flambement et de contreventement. Les fermettes se prêtent bien à la mise en place d’isolants ainsi
qu’au passage des gaines (électricité, ventilation...).
Chevrons-fermes
Les charpenteschevrons
sont
constituées
de
manière principale par des chevrons de grand
élancement (45
mm x 220 mm
par exemple) assemblés par clouage.
Les assemblages sont réalisés directement sur
des pannes faîtières et sablières ou entre chevrons et entraits par des goussets en contreplaqué CTB.X ou en OSB.
Ce type de structure économique, constitue une charpente légère relativement limitée dans sa portée (8 à
10 m pour un système double pente).
Comme pour les fermettes, les charpentes-chevrons
fonctionnent dans une logique de charges distribuées
avec éventuellement des reprises de charges par des
pannes intermédiaires, voire des entraits retroussés.
Elles sont espacées généralement de 40 ou de 60 cm.
Les pièces de bois étant très élancées, une grande attention doit être portée aux problèmes de déversement,
de flambement et de contreventement. Les charpentes-chevrons se prêtent bien à la mise en place d’une
isolation thermique en forte épaisseur.
65
Profil
Elément de structure dont la section est composée par deux membrures en
bois massif ou bois reconstitué et une âme en panneaux dérivés du bois (OSB,
contreplaqué...) ou en métal. La liaison entre éléments est assurée soit par des
connecteurs métalliques soit par collage.
Utilisation
Les poutres composites, dont les principaux emplois dans le bâtiment sont les
solivages de plancher et les pannes ou chevrons de couverture, sont parfois
utilisées en poteaux d’ossature pour des parois à très forte isolation ainsi que
pour la réalisation de petites fermes portiques.
Composition
Les membrures sont le plus souvent réalisées en résineux (sapin, épicéa, pins) massif, contrecollé («bilame» ou «trilame»), lamellé-collé ou LVL (lamibois
de placage). Les âmes sont le plus souvent réalisées
en OSB, parfois en contreplaqué ou en panneau de
fibres à haute performance, parfois également en tôle
d’acier.
Dimensions courantes
Largeur : de 60 à 120 mm
Hauteur : de 200 à 500 mm
Longueur : de 5 à 12 m
Panneau bois massif
Panneau en bois composé de planches collées, en
général en couches croisées, constituant un panneau à usage structurel.
Les parements extérieurs peuvent être choisis et
usinés pour rester apparents. Il présente une stabilité dimensionnelle importante et des performances mécaniques élevées.
Utilisation : murs, planchers, toiture
66
u
Profil bois massif (BM)
Elément de structure en bois massif, de section
rectangulaire, obtenu par sciage. Séché et classé
par classe de résistance mécanique, il est disponible dans des sections courantes compatibles
avec une utilisation en charpente ou technique
de construction bois
Profil Lamibois
Elément de structure constitué par le sciage de
panneaux massifs constitués à partir de placages
minces, en général 3 mm, de bois recollés à fil parallèles. Par une sélection, ils présentent des caractéristiques mécaniques importantes, supérieures au bois massif.
Composant de toiture intégrant des éléments porteurs en bois massif ou dérivé du bois, un isolant
et des parements extérieurs et intérieurs de nature
diverse - panneaux de particules, fibre ou plaque de
plâtre - et de niveau de finition variant suivant les
fabrications.
Ces éléments peuvent être de type sandwich ou panneaux chevrons.
67
Panneau de toiture
Les Murs
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Les Murs
Les fonctions d’un mur
© CNDB
La résistance mécanique d’un mur doit permettre de
répondre aux contraintes :
• des charges supérieures verticales apportées par les murs, les planchers et la toiture
• des contraintes horizontales du vent, du sol et d’éventuels séismes.
De plus, un mur doit être stable au feu et répondre aux règles et aux normes relatives au degré coupe feu et à l’inflammabilité. Les réseaux (eau, électricité) doivent
également pouvoir être intégrés dans les structures d’un mur.
Fonction de confort d’ambiance
Un mur doit garantir aux occupants d’un bâtiment le confort d’ambiance répondant aux
normes en vigueur et ceci selon quatre critères
principaux :
• transmission acoustique (isolation phonique …)
• transmission thermique (isolation, inertie)
• migrations d’eau et de vapeur d’eau
• étanchéité à l’air.
Traitement architectural intérieur :
• système porteur vertical ponctuel (poteaux) ou plan
(murs)
• densité des porteurs verticaux (fluidité des espaces)
• taille et proportions des baies (percement dans un
plan, baie vitrée…)
• relation intérieur-extérieur
• forme des parois (plane, courbes…)
• expression de la structure.
Traitement architectural extérieur :
• effet dominant de volume ou effet de structure
• forme simple ou complexe
• rapport avec le sol, les planchers, la toiture
• matières, couleurs, calepinage des parements extérieurs.
69
Les différents types de murs
Ossature légère
Les murs à ossature légère en bois sont constitués de
poteaux de faible section (45/120 mmm) compris entre une lisse et une sablière sur lesquels sont cloués des
panneaux dérivés du bois assurant le contreventement
et participant également à l’étanchéité à l’air de la
construction. Les assemblages se font par clous.
Sur cette structure, est mise en place du côté extérieur, une étanchéité à l’eau et un parement extérieur
(souvent avec une lame d’air ventilée) et du côté intérieur, une étanchéité à la vapeur et un parement intérieur de finition.
Entre les montants de la structure est incorporée une
isolation (thermique et acoustique).
Poteaux et poutres
Les planchers et la toiture sont supportés par
des poutres elles-mêmes supportées par des
poteaux. Ce sont les poteaux qui transfèrent
finalement l’ensemble des charges au système
de fondations.
Le système poteaux et poutres forme un système modulaire tridimensionnel qui peut généralement se développer aussi bien
horizontalement que verticalement.
Le squelette formé par les poteaux et les poutres peut être laissé apparent et générer ainsi une structure visible à l’intérieur de laquelle viennent s’insérer des parois
pleines, des fenêtres et des portes.
Les panneaux muraux qui
s’insèrent dans la structure ne sont pas porteurs
mais ils peuvent participer
à la stabilité latérale de la
structure. Ces panneaux ont
essentiellement une fonction
d’enveloppe et donc de barrière face aux agents d’inconfort extérieurs.
70
u
Rondins ou madriers empilés
Dans la construction par empilage, les madriers ou les rondins assurent les fonctions statiques et la délimitation des espaces. Ils participent également au confort
thermique et acoustique.
La définition des espaces, tant du point de vue formel que dimensionnel, est fortement contraint par la longueur des bois et par les modes d’assemblage.
La rigidité des constructions par empilage est assurée par l’ensemble des murs
porteurs. Elle repose sur le poids des éléments et les assemblages par entaille.
Afin de répondre à la réglementation thermique, les murs en madriers sont généralement doublés d’une contre-cloison isolante.
Le tassement des madriers induit des détails de mise en œuvre particuliers pour les
ouvrages en relation avec le mur (ouvertures, contre-cloisons…)
Murs en panneaux de bois massif
Ce sont des produits industriels fabriqués en usine selon deux méthodes :
• planches posées verticalement de chant, collées ou clouées les unes aux autres
• planches à plat, collées et croisées en couches superposées et leur épaisseur est
de 10 à 15 cm.
En général, ils sont laissés apparents du
côté intérieur et reçoivent du côté extérieur une isolation et un bardage ventilé.
71
Profil composite
Composant de mur constitué par collage d’une âme
en matériau isolant entre deux parements en bois
massif dont les parements peuvent être finis en
usine
Panneau contreventant
Panneaux dérivés du bois assurant la stabilité verticale et horizontale d’une structure de mur à ossature bois sur laquelle
ils sont fixés par clouage, agrafage ou vissage. Les panneaux peuvent être des OSB,
(panneaux à lamelles minces longues et
orientées), des panneaux contreplaqués
(photo) ou des panneaux de particules, ou
encore des panneaux bois à liant minéral. Dans certaines utilisations intérieures ces panneaux peuvent être des panneaux à liant gypse.
Panneau bois massif
Elément de structure en bois massif, de section
rectangulaire, obtenu par sciage. Séché et classé par classe de résistance mécanique, il est disponible dans des sections courantes compatibles
avec une utilisation en charpentes ou techniques
de construction bois.
Panneau bois massif reconstitué
Elément de structure composé par collage de plusieurs lames, en général deux ou trois, en bois massif.
Les techniques de fabrication confèrent à ces éléments
en bois massif des spécifications parfaitement maîtrisées d’humidité, de caractéristiques mécaniques et de
dimensions. Utilisation en poutre, éléments de charpente, poteaux ou plancher massif.
72
u
Isolant
Densité
(masse
volumique)
épaisseur
mini
conseillée
Prix
Confort
hiver
Confort
été
Ouate de cellulose
55 kg/m3
25 cm
14 /m2
16/20
13/20
Laine de roche en
vrac
25 kg/m3
36 cm
18 /m2
20/20
13/20
Perlite expensée
90 kg/m3
25 cm
30 /m2
15/20
13/20
Polystyrène expansé
18
kg/m3
35 cm
28 /m2
20/20
13/20
Laine verre ou roche
en rouleau
18 kg/m3
42 cm
34 /m2
20/20
13/20
Laine verre ou roche
semi lourde
70 kg/m3
21 cm
36 /m2
18/20
13/20
Laine de chanvre en
rouleau
25 kg/m3
32 cm
41 /m2
20/20
13/20
Polystyrène extrudé
35 kg/m3
25 cm
49 /m2
20/20
13/20
Laine de bois
150
kg/m3
18 cm
50 /m2
13/20
20/20
Laine de roche
pour sol
130 kg/m3
19 cm
54 /m2
15/20
13/20
Polyuréthane
35 kg/m3
26 cm
106 /m2
20/20
13/20
Les fibres végétales sont une bonne alternative aux
laines minérales et présentent des qualités isolantes
équivalentes. Elles sont malheureusement absentes
des grands circuits de distribution.
Les plantes telles que le chanvre peuvent être cultivées sans engrais et leurs fibres sont naturellement
fongicides et antibactériennes. Le chanvre peut être
utilisé en rouleau et en vrac comme la laine de verre
(avec des additifs ignifuges et anti-rongeurs tels que sels de bore ou d’amonium), mais aussi pour être inclus dans des enduits
ou bétons isolants entre solives. Dans ce dernier
type d’application avec un liant à base de chaux, le
chanvre n’a pas besoin d’additifs.
Les panneaux de laine de bois sont élaborés à partir de fibres de bois, le liant étant de la lignine
de bois. Ce matériau naturel est l’un des meilleurs
isolants disponibles sur le marché.
73
Les Planchers
74
u
Les Planchers
Les fonctions d’un plancher
La première fonction d’un plancher est structurelle.
Sa résistance mécanique doit pouvoir reprendre les
© CNDB
charges de son poids propre (plancher, revêtement de
sol, plafond), du poids des cloisons, des portes et des
équipements fixes, des charges d’exploitation (personnes, meubles), des surcharges
climatiques (pour les planchers formant terrasses).
De plus, il doit assurer le contreventement des murs, c’est-à-dire la stabilité horizontale du bâtiment, les reprises de charges venant des charpentes, la stabilité de
l’ouvrage en cas de séisme. Enfin, il doit répondre aux exigences de résistance au
feu : stabilité au feu, degré coupe feu et inflammabilité, permettre l’intégration des
réseaux (eau, électricité).
Fonction de confort d’ambiance
La deuxième fonction d’un plancher est de permettre de garantir aux occupants d’un bâtiment
un certain niveau de confort d’ambiance répondant aux normes en vigueur et ceci selon trois
critères principaux :
•transmission acoustique (isolation phonique,
bruits d’impact…)
•transmission thermique (isolation, inertie)
•migrations d’eau et de vapeur d’eau.
Traitement architectural intérieur :
• perception de la structuration horizontale (mezzanines, coursives, trémies…)
• relation avec le système porteur vertical (continuité, effet d’appui…)
• forme de l’espace (plan basique, décaissement, surélévation),
• expression de l’ossature du plancher
• type et forme de plafond
• matières, couleurs, calepinage des revêtements de sol
Traitement architectural extérieur :
• effet de stratification horizontale (nez de plancher, coursives, balcons…)
• rapport avec le sol (continuité intérieur-extérieur)
• plate-formes extérieures (caillebotis, deck…)
75
Les différents types de planchers
Les planchers par solivage
La structure de ces planchers est composée par :
• des solives posées de chant, selon un en-
traxe de 30 à 80 cm en général (bois massif,
poutres en I, poutres en bois lamellé collé, selon les charges, les portées et les entraxes)
• des panneaux dérivés du bois (panneaux de
contreplaqué, de particules, ou d’OSB), fixés
sur ces solives et assurant un rôle de répartition des charges à transmettre aux solives, de
contreventement horizontal et de support de
revêtement de sol.
Ils se présentent sous deux formes :
• solives apparentes en bois raboté :
dans ce cas il faudra veiller à disposer sur le panneau une
isolation acoustique (matériaux résilients : laine minérale haute densité, panneaux de cellulose,...) puis un second panneau et un revêtement de sol. On peut également
améliorer les performances acoustiques avec une chape
de 6 cm d’épaisseur environ.
• solives non apparentes sous les-
quelles est fixé un plafond suspendu
(plaques de plâtre, panneaux dérivés
du bois, lambris,...). Entre les solives
et le plafond sont disposées une ou
plusieurs couches de laine minérale
permettant une isolation acoustique.
Le panneau de plancher reçoit directement les revêtements de sol mais on
peut également améliorer les performances acoustiques grâce au système
décrit dans le cas précédent.
76
u
Les planchers en bois massif
Ce sont des sortes de « dalles bois », produits industriels fabriqués en usine selon deux méthodes :
• planches posées verticalement de chant, collées
ou clouées les unes aux autres,
• planches à plat, collées et croisées en couches
superposées.
Ces planchers ont des épaisseurs de 10 à
20 cm, voire plus.
En général, ils sont laissés apparents en
face inférieure et revêtus en face supérieure de matériaux résilients d’isolation
acoustique et d’un revêtement de sol, voire
d’une chape pour améliorer leurs performances acoustiques.
Les planchers mixtes bois- béton
Ces planchers sont constitués de poutres (en général
en bois lamellé collé) et de dalles en béton armé, solidarisées avec ces poutres par des systèmes de connecteurs métalliques. Ce système est souvent utilisé
dans le cas de rénovation de planchers anciens.
D’autres planchers mixtes existent, constitués par
une dalle en bois massif comme décrite précédemment et sur laquelle est coulée une dalle béton, solidarisée à la dalle bois par différents systèmes.
77
Panneau bois massif
Panneau en bois composé de planches collées,
en général en couches croisées, constituant un
panneau à usage structurel. Les parements extérieurs peuvent être choisis et usinés pour rester
apparents. Il présente une stabilité dimensionnelle importante et des performances mécaniques
élevées.
Utilisation : murs, planchers, toiture.
Bois massifs contrecollés
Association par collage à plat de 2 ou plusieurs lames de bois massifs.
Bois lamellés-collés contrecollés
Association par collage (de parties) de poutres LC
élémentaires.
On rencontre les principaux cas suivants :
• collage de poutres à surfaces planes : pour augmenter la hauteur, pour augmenter la largeur, poutres caissons,
• collage de tranches de poutres pour la réalisation
de bandeaux circulaires
Assemblage à queue d’arronde
Non débouchante, entre deux poutres en
position horizontale supportant un plancher.
Poutre de périphérie : assemblage femelle
Poutre de liaison : assemblage mâle
Usage courant : plancher, faux plafond à
la française, plafond à la française, à caissons, pergola, mezanine, ...
78
u
Parquet
Elément de revêtement, porteur ou non, dont le
parement est en bois et permet plusieurs rénovations. Il peut être fixé rigidement (cloué, collé ou
par clips), ou laissé flottant, et peut apporter un
complément d’isolation phonique.
On distingue 3 grandes familles de parquets.
• parquets en bois massif : lames à parquets en bois massif, parquets mosaïques, parquets contrecollés
• autres parquets à coller : parquets en bois de bout, lamelles sur chant, lame à
parquet en bois massif : élément de bois manufacturé, à parement lisse, d’épaisseur régulière et de profil constant, destiné, par assemblage avec d’autres éléments semblables, à constituer un parquet.
Parquet mosaïque : ensemble composé de lamelles
de bois massif de forme parallélépipèdique sans
aucun autre usinage, juxtaposées rive contre rive de
façon à constituer un carré.
Parquet contrecollé : ensemble composé d’éléments
de parement juxtaposés et collés sur un support lui
même constitué d’un ou plusieurs éléments en bois
ou en panneaux dérivés du bois (contreplaqué, ...). Le parquet contrecollé se
présente sous forme soit de panneaux, soit de lames.
Parquet en bois de bout : les parquets en bois de bout sont constitués d’éléments
parallélépipédiques dont le parement est en bois de bout. Ils ont généralement
les chants à plats. Ils sont fixés par collage.
Parquets à lamelles sur chant : les parquets à lamelle sur chant sont de forme
parallélépipédique sans aucun autre usinage. Ils sont fixés par collage.
Revêtements sol extérieur
En bois massif traité, au bois reconstitué en passant par des bois à durabilité naturelle, le matériau bois offre de
grandes possibilités pour réaliser des
surfaces de circulation extérieure respectant un environnement de qualité.
79
Les Menuiseries extérieures
Photos © Joël Gourgand - Denis Grèzes
80
u
Les Menuiseries extérieures
Les fonctions d’une menuiserie
extérieure
© CNDB
Le terme « menuiserie extérieure » correspond en
fait à divers produits et systèmes qui doivent répondre à une ou plusieurs des fonctions suivantes :
• éclairage de parties habitables d’un bâtiment par la
lumière naturelle et apport d’énergie solaire pour le
chauffage passif en hiver
• occultation totale ou partielle de ces mêmes zones
pour se protéger de la lumière extérieure le jour ou
pour éviter la vue de l’extérieur la nuit
• accès de personnes ou de véhicules aux parties habi-
tables intérieures tout en garantissant la sécurité par
des systèmes de protection contre les intrusions plus ou
moins élaborés suivant le niveau recherché
• assurer une isolation thermique et acoustique suf-
fisante et conforme aux normes afin d’économiser
l’énergie et de garantir le confort d’ambiance de l’usager, y compris en terme de confort thermique d’été
• résister aux intempéries et donc garantir des per-
formances normalisées par le classement AEV
(A : perméabilité à l’air, E : étanchéité à l’eau,
V : résistance au vent)
• respecter les règles de
lutte contre l’incendie aussi bien en terme d’évacuation que d’accès des services d’incendie et de secours.
D’autre part, les menuiseries extérieures sont un élément essentiel de l’architecture des bâtiments.
81
Les différents types de menuiseries extérieures
Les fenêtres
D’importants progrès technologiques ont
permis d’obtenir des performances élevées
en terme d’étanchéité, d’isolation thermique
et de durabilité pour les fenêtres en bois :
• assemblages des éléments évitant les pièges à eau
• formes de profils mieux adaptées aux exigences d’étanchéité
• substitution de bois lamellé collé au bois massif évitant les déformations des
profils et permettant d’éliminer les défauts « naturels » du bois
• mixité des matériaux tirant profit des qualités de chacun, par exemple fenêtres
en bois avec capotage extérieur en aluminium évitant l’entretien du bois
• emploi d’essences de bois issues des zones tempérées
en substitution au bois exotique
• finitions appliquées en usine et bénéficiant de garanties de 10 à 15 ans etc...
D’autre part, il existe une très grande variété de systèmes d’ouverture : ouvrant à la française, à l’anglaise,
coulissants verticaux ou horizontaux, oscillo-battant,...
ainsi que la possibilité d’intégration d’occultation dans
les vitrages.
Enfin les vitrages ont fortement évolué non seulement
en terme d’épaisseur (double vitrage puis triple vitrages ou survitrages), d’intégration de gaz isolant entre les vitrages mais aussi de
constitution du vitrage lui-même (faible émissivité, protection solaire d’été,...).
Les portes
Les évolutions dans le domaine des portes
sont moins spectaculaires et concernent essentiellement l’étanchéité, l’isolation thermique et acoustique, les systèmes anti-effraction
et le design.
Le bois est par contre peu présent dans les
produits très techniques (grandes dimensions,
portes industrielles,...) sauf en terme d’habillage intérieur ou extérieur.
82
u
Les fermetures
Il s’agit des volets qui ont un rôle principal d’occultation, voire de protection anti-effraction.
Ils peuvent être conçus selon trois principes :
• volets battants
• volets coulissants
• volets roulants
Les protections solaires
Afin d’assurer le confort d’été il est de plus en plus
courant de disposer des brises soleil sur les façades
sud et ouest des bâtiments.
Les supports et les mécanismes orientables sont en général réalisés en aluminium ou en acier mais il existe des
systèmes pourvus de lames en bois tout
à fait efficaces et esthétiques.
Les murs rideaux
Les programmes de recherche et de développement de
groupes industriels européens aboutissent aujourd’hui
à des systèmes de murs rideaux très performants intégrant l’ensemble des fonctions d’un mur avec leurs menuiseries extérieures et leurs occultations mais aussi
leurs systèmes de ventilation et de chauffage, etc.
Ils correspondent aux futures exigences de hautes performances d’isolation thermique et d’apport solaire gratuit qui deviendront demain la règle compte tenu des
obligations liées aux problèmes du coût de l’énergie.
83
Ouvrage mis en oeuvre au droit
d’une baie et qui l’occulte seul
(montage sur baie libre) ou en association (avec une fenêtre ou une
porte extérieure) : volets, portes de
garage, rideaux métalliques, etc...
Sa fonction originale de base est le
contrôle solaire mais elle s’est enrichie au point de participer au clos
du bâtiment :
• rôle thermique (sous certaines
conditions)
• rôle de protection contre l’effraction
Caractéristiques
Elles sont liées aux fonctions assumées et la diversité des types présents sur
le marché.
Refoulement ( à guidage du tablier) :
• vertical (volet roulant, grille de magasins, portes de garage)
• horizontal (à tablier monobloc dit «japonais» ou à tablier articulé tels que les
jalousies accordéon, portes de garage)
Rotation :
• axe de rotation vertical (tablier monobloc (volets battants), tablier articulé
(persiennes))
• axe de rotation horizontal (portes de garage basculantes)
Si l’on considère les seuls volets battants, le tablier relève de plusieurs types :
• lames verticales maintenues soit par barres et écharpe, soit par barres, soit
par clé ou tringles métalliques (bloquées soit par sertissage des extrémités soi
par frottement dans l’alésage)
• volet menuisé (cadre assemblé et remplissage divers (panneaux pleins ou
à lamettes avec jour variable), volet avec deux plis croisés de lames (volet
provençal)
84
u
Lame bois composité
Planche de faible épaisseur, utilisée an revêtement extérieur de parois. Fixation par recouvrement ou rainure et languette.
Découpée ou profilée à partir de matériaux dérivés du
bois ou de bois reconstitué avec des résines de synthèse
suivant des process de fabrication, traitement et de
finition spécifiques à chaque fabrication qui assurent
une durabilité et une tenue dans le temps de l’aspect en
réduisant l’entretien nécessaire.
chaque feuille soient perpendiculaires à ceux de la
feuille précédente.
En fonction de la nature du bois et du type de collage,
le panneau contreplaqué a des performances et une
durabilité définies pour des emplois spécifiques.
Ouvrage de second oeuvre particpant au clos tout en permettant une fonction
de passage au travers de la paroi.
Fenêtre
Menuiserie extérieure permettant essentiellement le passage de la lumière au travers de la
paroi ; accessoirement, elle assure une fonction
de ventilation du local qu’elle ferme.
Menuiserie extérieure permettant essentiellement le passage de la lumière ainsi que la circulation des personnes et objets au travers de la
paroi ; accessoirement, elle assure une fonction
de ventilation du local qu’elle ferme.
Porte-extérieure
Menuiserie extérieure permettant essentiellement le passage mais aussi de protection contre l’intrusion ; accessoirement, elle assure une fonction d’esthétique.
85
Porte-fenêtre
86
u
Les fonctions de l’agencement intérieur
est constitué de tous les
éléments non structurels
d’un bâtiment et il assure de nombreuses et multiples
fonctions :
© CNDB
• partition de l’espace vertical et horizontal par des
cloisons, des ouvertures et des fermetures, des claustras, des escaliers, des paliers,...
• interface entre les structures d’un bâtiment, son aménagement et le mobilier
• continuité entre les espaces extérieurs et intérieurs sur
le plan visuel et fonctionnel, et utilisant les jeux de lumière, naturelle ou artificielle
• confort d’ambiance en terme visuel, thermique et
acoustique : absorption, réflexion ou diffusion en fonction
des exigences du lieu
• fonctionnalité des usages :
circulation, rangement, stockage, accueil,...
• sécurité incendie :
respect des règlements en fonction des différents
types de bâtiments et de leur usage (la réglementation incendie ne s’oppose pas à l’emploi
du bois, sauf dans quelques cas particuliers ; les
portes coupe-feu sont d’ailleurs souvent réalisées avec des panneaux de bois)
adaptation aux contraintes d’entretien, de
maintenance et de nettoyage.
•
87
Le bois : un matériau d’excellence pour l’agencement
C’est en matière d’agencement que le bois trouve ses plus grandes formes et variétés d’expression de matière et d’aspect.
Le bois massif
À partir de l’arbre, le bois massif est usiné et fourni
sous diverses formes :
• bois brut de sciage, laissant au bois son caractère
original fibreux
• bois raboté, mettant en évidence le veinage du bois
(issu des cernes d’accroissement annuels) qui va être
différent selon la coupe : radiale, tangentielle ou perpendiculaire au tronc
• bois profilé, pour réaliser des parquets et des lambris
• bois déroulé, destiné à la fabrication des panneaux
de contreplaqué
• bois tranché, utilisé notamment en ébénisterie
et offrant une grande palette de couleurs, textures, grâce à la très grande variété d’essences
disponibles issues des forêts tempérées ou tropicales.
Les profils en bois reconstitué
Grâce à la technique du bois lamellé collé,
il est possible de concevoir des profilés de
sections très variables à partir de lamelles de
bois de différentes essences et donc de différentes couleurs et textures, de formes droites
ou courbes et de longueurs importantes.
Cette technologie permet également de réaliser des parquets multicouches très performants.
88
u
Les panneaux dérivés du bois
Panneaux multiplis réalisés par le collage de plusieurs couches croisées de planches en bois massif.
Panneaux de particules ou de fibres (de moyenne ou faible densité) fabriqués à partir de produits connexes de la
scierie ou de plaquettes forestières (produites à partir de
coupes d’éclaircies de forêts).
En agencement, ces panneaux sont souvent recouverts de
placages en bois noble fabriqués par déroulage ou tranchage. Ils peuvent également être usinés (perforations, rainures,...) pour devenir des panneaux d’absorption acoustique,
par exemple.
L’alliance des matériaux avec le bois
En fait, en agencement, le bois est souvent
utilisé associé à d’autres matériaux : acier,
aluminium, matériaux composites, verre,
textile, polymères,... ce qui permet de valoriser les qualités esthétiques et fonctionnelles de ces divers matériaux.
De plus, c’est un matériau qui peut recevoir
des vernis, des peintures et des lasures offrant une grande palette de choix à l’imagination des concepteurs et designers.
89
Panneaux de fibre
Panneau dit de «process», constitué de fibres de
bois, d’une épaisseur supérieure ou égale à 1.5
mm, obtenu à partir de fibres lignocellulosiques
avec application de chaleur et/ou de pression. Les
panneaux dits «Panneaux de fibres à moyenne
densité» (MDF) sont fabriqués à l’aide d’un liant
synthétique avec l’action de la chaleur et de la
pression.
Panneau contreventant
Panneau dérivé du bois assurant la stabilité verticale et horizontale d’une structure de mur à ossature bois sur laquelle ils sont fixés par clouage,
agrafage ou vissage. Les panneaux peuvent être
des OSB (panneaux à lamelles minces et orientées), des panneaux contreplaqués, des panneaux
de particules ou encore de bois à liant minéral.
Dans certaines utilisations intérieures, ces panneaux peuvent être des panneaux à liant gypse.
Panneau de particules
Panneau dit de «process» constitué de particules de
bois (grands copeaux, particules, copeaux de rabotage, sciures) et/ou d’autre matériau lignocellulosique en forme de particules (amas de chanvre, amas
de lin, fragments de bagasse) avec addition d’un
liant organique ou d’un liant minéral. Encollage
(Colles Urée Formol ou Mélamine Urée Formol).
chaque feuille soient perpendiculaires à ceux de
la feuille précédente. En fonction de la nature du
bois et du type de collage, le panneau contreplaqué a des performances et une durabilité définies
pour des emplois spécifiques.
90
u
Revêtement mural panneaux
Panneaux à base de bois revêtus d’un placage bois
ou d’un décor et pouvant être façonnés pour des
raisons esthétiques ou phoniques. Les panneaux
sont choisis dans la plupart des panneaux bois
et dérivés du bois existant. Le choix est fonction
de l’esthétique et des contraintes essentiellement
acoustiques et sécurité
au feu.
Revêtement mural lame
Lames en bois massif scié et raboté ou matériaux
dérivés du bois, en général d’épaisseur 10 à 15
mm, finies ou non en usine, assemblées entre elles
par rainures et languette sur deux ou quatre côtés.
Pose par fixation mécanique sur support continue
ou discontinue.
Panneaux de parement intérieur
La plupart des panneaux à base de bois,
contreplaqué, OSB,
MDF en particuler
peuvent être utilisés
en parement intérieur,
sous réserve de recevoir une finition appropriée.
91
Les panneaux à base de bois utilisés comme revêtements intérieurs sont essentiellement des panneaux à base de bois, placage, panneau contreplaqué ou latté, panneau de particules, panneau
de fibres, revêtus d’un placage de bois ou d’un
élément de décor bois :
• les panneaux décoratifs plaqués bois
• les plaques de stratifié décoratif haute pression
• les panneaux mélaminés et les panneaux revêtus stratifiés
• les éléments panneautés massifs
Les Ouvrages
92
u
Les ouvrages
Les performances du bois
Pendant des siècles, le bois a été le seul matériau de
construction capable de franchir des grandes portées
et d’assurer les fondations d’ouvrages de dimensions
importantes.
En effet, avant l’invention des structures en
acier ou en béton armé, c’est le matériau qui
a été utilisé pour les fondations des ponts en
pierre, des cathédrales, des quais portuaires,
de quartiers entiers d’habitations, etc. Tous les
grands ouvrages tels que les châteaux et les
églises de beaucoup de pays d’Europe étaient
construits en bois, même si aujourd’hui la plupart ont disparu sauf en Scandinavie ou en
Europe centrale. En France, la cathédrale de
Paris, par exemple, est fondée sur des pieux
en bois (chêne) en parfait état car immergés.
Il conviendrait bien sûr d’ajouter à cette liste les structures des grands navires qui
pendant des siècles ont traversé les océans.
Le bois a aussi été utilisé pour la réalisation de ponts, notamment de ponts couverts qui existent encore aujourd’hui, en Suisse par exemple.
Les portées pouvant être atteintes pour ces grands ouvrages étant limitées par la
longueur des arbres, les charpentiers ont inventé la charpente assemblée capable
de franchir plusieurs dizaines de mètres en réunissant plusieurs pièces de bois. Puis
est apparue l’invention du bois lamellé collé qui a permis d’aller beaucoup plus loin
en terme de portée.
93
Les applications du bois
Aujourd’hui, les applications du bois dans les grands ouvrages peuvent être classées en deux grandes catégories : les bâtiments de grande portée et les ouvrages
de génie civil, ponts et passerelles.
Les bâtiments de grande portée
Les bâtiments de grande portée sont principalement des équipements publics ou
des bâtiments industriels et de services : gymnases, piscines, patinoires, stades,
halles industrielles, aéroports, bâtiments d’expositions, salles de spectacles, lieux
de culte, entrepôts, bâtiments agricoles, etc.
La technologie du bois lamellé collé est principalement utilisée pour ces bâtiments.
Elle consiste à abouter des planches pour atteindre de très grandes longueurs puis
de coller ces planches les unes aux autres, sous presse, en formes droites ou courbes et dans des dimensions importantes permettant de reprendre de très grosses
charges. À titre indicatif, on peut trouver des poutres en bois lamellé collé jusqu’à
2,50 m de hauteur et de 15 à 20 cm d’épaisseur, voire plus. Leur longueur est
uniquement limitée par les contraintes du transport et de l’accès aux chantiers (En
général 30 à 40 m maximum).
Ensuite ces grands éléments sont eux-mêmes assemblés par des éléments en acier
(boulons, goujons, plaques, connecteurs, etc.) et même aujourd’hui par des résines.
Grâce à ces assemblages et par la conception de structures tridimensionnelles, on
peut atteindre des portées allant jusqu’à 150 m.
94
u
Par contre, ces grandes structures nécessitent
des études très poussées en terme de calcul et
de conception générale de stabilité. Une étroite
collaboration doit exister entre les architectes et
les ingénieurs dès la conception de l’esquisse d’un
projet. Puis des études d’exécution très élaborées
doivent être réalisées. Depuis une dizaine d’années, la fabrication en atelier de ces structures,
et notamment la préparation des assemblages, est
réalisée par des machines de taille à commande
numérique d’une très grande précision et adaptées aux assemblages complexes.
Enfin, la conception de ces grands ouvrages fait souvent appel à la mixité des matériaux et notamment à la complémentarité du bois et de l’acier en terme de caractéristiques et de performances.
Les ponts et passerelles
Si les premiers ponts réalisés par l’homme ont
été construits en bois, d’autres matériaux (acier,
béton armé) sont apparus plus tard, plus performants en terme de capacité à atteindre de grandes
portées.
Cependant, dans certains pays, le bois est resté
présent pour construire des passerelles et des ponts
de petite ou moyenne portée et ces pays développent à nouveau l’emploi du bois pour ces ouvrages.
En France, on redécouvre le matériau bois pour
ces applications et plusieurs exemples d’ouvrages
récents de ce type témoignent des qualités et des
performances architecturales et techniques du
bois (pont de Merle et pont de Crest, par exemple, qui ont une
longueur d’une soixantaine de mètres et qui supportent les charges normales de circulation).
En ce qui concerne les passerelles, on assiste depuis quelques années à de très nombreuses réalisations en France et ceci pour franchir des portées
significatives.
Pour ces différents ouvrages situés en extérieur
et donc exposés aux intempéries, une attention
particulière doit être apportée aux essences de
bois utilisées (bois naturellement durables) et à
la protection des assemblages, voire de l’ouvrage
lui-même, afin d’assurer sa pérennité.
95
96
u
97
pages 96-97
2-3-5-6-11- Centre historique de Toyes (10) - 1Eglise Saint-Rémi Troyes (10) - 4- Maison bressane
- 7- Maison bressane Chatillon sur Chalarone (01)
- 8- Clocher de Villemaure Vannes (10) - 9- Aix en
Othe (89) - 10- Clocher champenois - 12- Hangar
Charavine (73) - 13- Halle Chatillon sur Chalarone
(01) - 14- Université Lyon 1 (69) Architecte Bruno
Dumetier - 15-17-20- Halle des Etats Unis Lyon 8
(69) Jourda Architecte - 16-21- Aire d’autoroute
(01) - 18- Immeuble Bureau de la Tour de Salvagny (69) - 19- Maison landaise - 22- Halle Crémieu
(38) - 23- Passerelle pour piétons Saint-Priest (69)
David Humbert - 24- Péage d’autoroute Groissiat
(01)
[ Rédaction des textes ]
Jean-Claude Guy . Sté BDC
Jean-Marc Pauget . CNDB
Hervé Mureau . Jardin Botanique de Lyon
Joël Gourgand
[ Crédits photographiques ]
Les Grands Ateliers
Joël Gourgand
Denis Grèzes
Roland Mathieu
Maurice Nicolas
Jardin Botanique de Lyon
CNDB
[ Conception graphique ]
Nathalie Cusset
[ Cartographie et mise en page
des panneaux d’exposition ]
Carol Arnaud
Publication Les Grands Ateliers de l’Isle d’Abeau
Boulevard de Villefontaine BP 43
38092 Villefontaine Cédex
Achevé d’imprimer en mai 2005
par Imprimerie CUSIN - 38300 Meyrié
Dépôt légal 1er semestre 2005
© Les Grands Ateliers de l’Isle d’Abeau
ISBN 2-913962-09-2 - Tarif : 6,00 euros
98
Exposition
le bois et les fibres végétales
L’exposition bois et fibres végétales est disponible pour tout établissement en faisant
la demande auprès des Grands Ateliers.
«Essences de bois et fibres»
Portique + 6 Panneaux recto-verso
Séquence A
Scénographie
de l’exposition
«Transformations»
4 Panneaux recto
Séquence B
«Emplois et structures»
Séquence C
6 Modules composés chacun de 2 panneaux :
- 1 panneau 1 face pleine - 1 face avec platine porte-accessoire
- 1 panneau 2 faces avec platine porte-accessoire
1 Module composé de 2 panneaux 2 faces pleines
FRANCE
tel : 04 74 96 88 70 - fax : 04 74 96 88 71
Partenaires
de la
semaine
Bois
et fibres
végétales
[ manuel de l’exposition ]
Le bois
et les
fibres végétales
dans la
os
fibres
végétales
ISBN 2-913962-09-2
FRANCE
9782913962095
Tarif : 6.00 €
et les
et les
Le bois
le
fibres végétales
dans la
construction
construction
le
et les
os
fibres
végétales

Le bois construction - Les Grands Ateliers

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